Текст
                    УЧЕБНИК
Н КРУСЬ, А. г. ХРАМЦОЙ, в. волокитанд с в. Карпычев
хнологкя
МОЛОКА
1 молочных

I
-КолосС >
УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
Г. Н. КРУСЬ, А. Г. ХРАМЦОВ, 3. В. ВОЛОКИТИНА, С. В. КАРПЫЧЕВ
ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Под редакцией д-ра техн, наук, проф. А. М. Шалыгиной
Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Технология молока и молочных продуктов» направления подготовки дипломированных специалистов «Технология сырья и продуктов животного происхождения»
МОСКВА «КолосС» 2006
УДК 637.1 (075.8)
ББК 36.95я73
К84
Редактор Г. А. Гусева
Рецензенты: д-р техн, наук, проф. К. К. Полянский (кафедра технологии молока и молочных продуктов Воронежской государственной технологической академии), канд. техн, наук С. А. Гудков (РАСХН)
Крусь Г. Н. и др.
К84 Технология молока и молочных продуктов/Г. Н. Крусь, А. Г. Храмцов, 3. В. Волокитина, С. В. Карпычев; Под ред. А. М. Шалыгиной. — М.: КолосС, 2006. — 455 с.: ил. — (Учебники и учеб, пособия для студентов высш. учеб, заведений).
ISBN 5—9532—0166—4
Описаны технологии молока, сливок, напитков, кисломолочных продуктов, мороженого, продуктов детского питания, масла и сыра. В каждой группе рассмотрены особенности технологии продуктов нового ассортимента.
Системно изложены вопросы промышленной переработки вторичных сырьевых ресурсов молочной отрасли АПК — обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки.
Показано современное состояние молочной промышленности. Уделено внимание основным направлениям расширения ассортимента путем создания продуктов с использованием сырья немолочного происхождения, вкусоароматических веществ, продуктов лечебно-профилактического назначения.
Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Технология молока и молочных продуктов».
УДК 637.1 (075.8)
ББК 36.95я73
ISBN 5-9532-0166-4
© Издательство «КолосС», 2004
ПРЕДИСЛОВИЕ
По построению и содержанию данный учебник соответствует программе дисциплины «Технология молока и молочных продуктов». Все расчеты по нормализации сырья в производстве различных молочных продуктов даны в одном разделе «Производственные расчеты в молочной промышленности», причем для продуктов со сложным компонентным и сырьевым составом рассмотрены различные методы расчета рецептур, в том числе и экономико-математический.
В настоящее время в молочной промышленности произошли большие изменения, обусловленные прежде всего возрастающим использованием сырья немолочного происхождения. В связи с этим стандарт на термины и определения предусматривает деление всех продуктов из молока (кроме масла и сыра) на молочные и молокосодержащие.
Молочные продукты по новому стандарту допускается вырабатывать из натурального, восстановленного (изготовляется из сгущенного и сухого молока и воды) и рекомбинированного (изготовляется из отдельных частей молока и воды) видов молока и их смесей, а также из вторичного молочного сырья без использования немолочных жира и белка. При этом получаемые из вышеуказанных видов сырья продукты не разделяются на натуральные, восстановленные и рекомбинированные. Более того, по новому стандарту на термины и определения не допускается использовать термин «натуральный» даже по отношению к продукту, полученному из натурального молока. Таким образом, новый стандарт на термины и определения полностью исключает понятие «натуральные молочные продукты».
Молокосодержащие продукты должны содержать сухих молочных веществ не менее 25 % общего содержания сухих веществ в готовом продукте. Эти продукты вырабатывают из молока (натурального, восстановленного, рекомбинированного, а также из их смесей), вторичного молочного сырья и других ингредиентов немолочного происхождения. Молокосодержащие продукты (ацидофильный, варенцовый, йогуртный, ке
3
фирный, простоквашный, ряженковый, сметанный и творожный) вырабатывают по технологии соответствующих кисломолочных продуктов с последующей после сквашивания тепловой обработкой (термизация, пастеризация, УВТ-обработка и стерилизация). Такие продукты не содержат живой молочнокислой микрофлоры.
В технологии молочных продуктов, например масла, часть молочного жира допускается заменять на растительные жиры, чаще на аналоги молочного жира; последние получают, как правило, путем гидрогенизации растительных жиров. Гидрогенизация сопровождается изомеризацией жирных кислот, что приводит к накоплению в гидрогенизированном жире трансизомеров жирных кислот (до 30 % и более), в то время как в сливочном коровьем масле массовая доля их не превышает 8 %.
Кроме того, за последние годы разработаны молочные продукты различного функционального назначения с использованием витаминов, микро- и макроэлементов, бифидобактерий (представителей естественной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека), различных добавок и т. д. Натуральные пищевые добавки имеют высокую стоимость, поэтому в промышленности используют более дешевые аналоги натуральных пищевых добавок, т. е. вещества искусственного происхождения.
В связи с изложенным возникла необходимость рассмотреть изменения в ассортименте молочных продуктов с точки зрения науки о рациональном питании и полезности их для здоровья человека.
Основу рационального питания составляют три главных принципа: первый принцип — баланс энергии, т. е. равновесие между энергией, поступающей с пищей, и энергией, расходуемой в процессе жизнедеятельности; второй — удовлетворение потребностей организма в оптимальном количестве и правильном соотношении пищевых веществ; третий — режим питания, т. е. соблюдение определенного времени приема и количества пищи при каждом ее приеме.
Пища служит для человеческого организма источником энергии, которая выделяется при биологическом окислении и распаде сложных веществ на более простые.
Энергия, которая высвобождается из пищевых веществ при биологическом окислении, используется для обеспечения физиологических функций, связанных с жизнедеятельностью организма.
В соответствии со вторым принципом рационального питания в состав полноценного рациона должны входить пищевые вещества следующих классов: белки, жиры, углеводы; не
4
заменимые аминокислоты; незаменимые жирные кислоты; минеральные вещества, каждый из которых играет свою особую роль.
Белки, поступающие с пищей, выполняю! три функции: окисление углеродной цепи аминокислот вносит важный вклад в общий расход энергии; белки представляют собой источник аминокислот, в том числе незаменимых; белки служат предшественниками гормонов, порфиринов и др. Для нормального питания массовая доля незаменимых аминокислот в их общем количестве должна составлять 36...40 %, что обеспечивается при соотношении растительных и животных белков, равном 45: 55. По содержанию незаменимых аминокислот молочные белки наиболее ценные.
Жиры животного и растительного происхождения, как и углеводы, — один из основных источников энергии. Кроме того, они служат источником атомов углерода в синтезе холестерина и других стероидов. Растительные жиры — источник незаменимых жирных кислот. Оптимальное соотношение растительных и животных жиров 30:70, а жирных кислот следующее (%): насыщенных — 30, мононенасыщенных — 60, полинена-сыщенных — 10.
Углеводы — наиболее распространенные пищевые вещества. В результате окисления углеводов в организме человека образуется основная часть энергии. Кроме того, они служат предшественниками многих компонентов клеток.
К классу углеводов относятся пищевые волокна. Группу пищевых волокон составляют пектиновые вещества, гемицеллюлоза, лигнин и другие слабопереваримые в кишечнике полисахариды. Пищевые волокна содержатся во всех растительных продуктах, в продуктах животного происхождения они отсутствуют.
Несмотря на то что пищевые волокна не перевариваются организмом и не участвуют в метаболизме, они представляют собой физиологически важные компоненты пищи, поскольку необходимы для правильной перистальтики кишечника, сорбции ядов и токсинов. Кроме того, эти вещества — основной вид питания для кишечной микрофлоры. Отсюда следует, что потребление рафинированных (очищенных) видов пищи отрицательно сказывается на пищеварении и состоянии здоровья человека.
Витамины — незаменимые компоненты специфических коферментов или ферментов, участвующих в метаболизме и других реакциях. Ежедневная потребность в витаминах не превышает миллиграммов и даже микрограммов.
Минеральные вещества необходимы для нормального питания, их можно разделить на две группы: макроэлементы —
5
кальций, фосфор, магний (необходимое количество которых измеряется в граммах); микроэлементы — железо, йод, цинк, медь и др. (потребность в которых измеряется в микрограммах). Минеральные вещества выполняют различные функции. Они представляют собой структурные компоненты костей и зубов, служат электролитами при поддержании водно-солевого баланса крови и тканей, а также образуют простетические группы ферментов.
Ежедневное потребление белков, жиров, углеводов и других питательных веществ зависит от возраста человека, массы его тела, пола, а также от физической активности.
Рекомендуемый наукой о рациональном питании набор натуральных пищевых продуктов для ежедневного потребления позволяет полностью удовлетворить потребности человека в энергии и основных пищевых веществах; при этом особое значение имеют молоко и молочные продукты, которые обеспечивают 40 % общей энергетической ценности пищевого рациона человека.
Третий принцип рационального питания связан с соблюдением режима питания.
Соблюдение основ рационального питания — важнейший фактор в предупреждении и лечении заболеваний, а также преждевременного старения.
Ошибки в питании вызывают дисбаланс пищевых веществ: энергетический, белковый, жировой, углеводный, витаминный, минеральных веществ. И как следствие, приводят к нарушению обмена веществ в организме и возникновению заболеваний, в том числе такого распространенного заболевания, как дисбактериоз кишечника. Изменение нормального микробиоценоза желудочно-кишечного тракта нарушает процессы усвоения компонентов пищи и обмена веществ в организме.
Энергетический дисбаланс связан как с избытком, так и с недостатком энергоемкой пищи. Превышение общей энергоемкости пищи над энергозатратами организма, когда энергии поступает больше, чем расходуется, а излишек энергетических материалов откладывается в жировой ткани, приводит к увеличению массы тела, ожирению и преждевременному старению.
Значительно более низкая по сравнению с рекомендуемой энергоемкость пищи приводит к состоянию недоедания, которое в молодом возрасте тормозит развитие организма. Недоедание может быть причиной заболеваний и преждевременного старения.
Переедание, особенно за счет продуктов животного происхождения (мясо, мясопродукты, жиры), приводит к накоплению и замедленному выведению свободных радикалов, кото-
6
рые, нарушая функции различных биомембран, способствуют возникновению различных заболеваний (атеросклероз, диабет, гипертоническая болезнь и др.).
Существует два пути сокращения уровня свободных радикалов: снизить интенсивность их образования и повысить активность антиоксидантных систем. Снижения интенсивности образования свободных радикалов в организме можно достичь путем ограничения доли жирового и белкового компонентов в пище.
Второй путь связан с повышенным потреблением антиоксидантов. К ним относятся следующие вещества: аминокислоты (метионин, цистин, глутаминовая кислота); микроэлементы (магний, марганец, медь, цинк, селен); витамины (группы В, рутин, катехины, К, А, Е, аскорбиновая и никотиновая кислоты, каротины); вещества растительного происхождения — флавоноиды, полифенолы пряно-ароматических трав, таннины, янтарная кислота, бетанидин (красящее вещество свеклы), кверцетин, стероидные гликозиды, кофейная кислота, содержащаяся в яблоках, винограде, красных винах, и ряд других соединений. Антиоксидантные свойства имеют и продукты растительного происхождения — бобы, сладкий перец, репа, картофель, томаты, огурцы, лук-батун, цикорий, соки фруктов.
В практике рационального питания снижение свободных радикалов в организме достигается путем доведения общей энергоемкости суточного пищевого рациона до рекомендуемых норм за счет уменьшения потребления энергоемких продуктов, в том числе мяса, мясопродуктов, жиров, и включения в рацион достаточного количества молочных и растительных продуктов, последние обеспечивают организм антиоксидантами.
Белковый дисбаланс вызывается: увеличением общего количества потребляемого белка (свыше 1,2 г на 1 кг массы тела); преобладанием белков животного происхождения (более 60 %) над растительными; дефицитом серосодержащих аминокислот (метионин, цистеин), глутаминовой, аспарагиновой кислот, глицина; нарушением баланса между аминокислотами — лизином и аргинином.
Жировой дисбаланс связан с увеличением потребления холестерина (более 500...600 мг/сут); чрезмерным потреблением общего количества жира (свыше 30...35 % суточной энергоемкости рациона); преобладанием в пище жиров животного происхождения; дефицитом растительных жиров; низким соотношением полиненасыщенных и незаменимых жирных кислот (менее 0,5 % незаменимых жирных кислот); дефицитом липо-трофных веществ пищи (холин, метионин, фосфолипиды,
7
стерины, лецитин и др.); особенностями жирнокислотного состава пищи (увеличение дозы трансизомеров жирных кислот, длинноцепочечных жирных кислот, нарушением соотношения между полиненасыщенными жирными кислотами семейств т-3 — линоленовая кислота и т-6 — линолевая кислота). Из линолевой кислоты в организме синтезируется арахидоновая кислота, которая является предшественником так называемых клеточных гормонов. Арахидоновой кислоты в пищевых жирах очень мало, наиболее богатый источник линолевой кислоты — подсолнечное масло; арахидоновой — свиной жир.
Установлена роль жирных кислот семейства т-3 в профилактике и лечении атеросклероза, онкологической патологии и повышении иммунного статуса организма, потому эти кислоты относятся к числу нормируемых нутриентов. Для пожилых людей их содержание в пище должно быть не менее 1,5...2 г/сут.
Последние исследования показали, что потребление большого количества растительных масел угнетает иммунную систему.
Установлено, что увеличение доли липидов в питании до величин, превышающих физиологические потребности, сопровождается сокращением сроков жизни. Эта закономерность относится как к насыщенным, так и полиненасыщен-ным жирным кислотам, причем к полиненасыщенным даже в большей степени. Все это свидетельствует о необходимости снижения доли жиров до рекомендуемых для различных возрастных групп.
Углеводный дисбаланс связан с увеличение доли рафинированных простых углеводов (более 100 г/сут); снижением потребления сложных углеводов и слабопереваримых пищевых волокон (менее 100 г/сут).
Выявлено, что увеличение доли ди- и моносахаридов (главным образом пищевой рафинированный сахар) в питании четко коррелирует с частотой атеросклероза. Простые сахара, постоянно поступая в организм в большом количестве, помимо изменений в метаболизме углеводов нарушают липидный обмен. В значительной степени неблагоприятное действие простых углеводов проявляется при снижении физической активности человека, когда они не используются мышечной тканью и быстро превращаются в резервные жиры.
Противоположный эффект оказывают полисахариды (растительные — крахмал, животные — гликоген). Крахмал достаточно быстро всасывается в кишечник. Крахмал поступает в организм в основном составе хлебопродуктов, круп, овощей и фруктов, где содержится много пищевых волокон, нейтрализующих действие легковсасываемых простых углеводов.
8
Витаминный дисбаланс связан с нарушением рациона питания. Витамины относятся к незаменимым микрокомпонентам пищи в отличие от макрокомпонентов — белков, жиров и углеводов. Витамины не синтезируются (или синтезируются в недостаточном количестве) в организме человека и должны поступать с пищей. Кроме того, витамины определяют течение практически всех метаболических реакций в организме.
Недостаток, как и избыток, витаминов в организме приводит к заболеваниям. Рационально организованное питание позволяет удовлетворить потребности организма в витаминах за счет натуральных продуктов повседневного пользования (в том числе и молочных). При этом, например, недостаток витамина С восполняется путем использования цветной и белокочанной капусты, красного перца, черной и красной смородины, плодов шиповника.
Дисбаланс минеральных веществ опасен тем, что при недостатке или избытке минеральных веществ в организме человека возникают специфические нарушения, приводящие к заболеваниям.
Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессах жизнедеятельности человека, участвуют в построении костной ткани, в обменных процессах организма — водносолевом, кислотно-щелочном, поддерживают осмотическое давление в клетках, влияют на иммунитет, кроветворение и свертываемость крови.
В зависимости от содержания в организме минеральные вещества делятся на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относят натрий, калий, кальций, магний, фосфор, хлор и серу, к микроэлементам — железо, медь, марганец, никель, цинк, йод, хром, кобальт, фтор, молибден, кремний, селен и ванадий.
Анализ пищевых веществ свидетельствует о том, что рациональное питание позволяет удовлетворить потребности организма человека в макро- и микроэлементах.
Изменение нормального состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта обусловлено прежде всего нарушением структуры питания. Кишечная микрофлора играет важную роль в жизнедеятельности организма человека. Нормальная микрофлора кишечника способствует гидролизу и всасыванию жиров, улучшает белковый и минеральный обмен, сбраживает углеводы, метаболизирует клетчатку, стимулирует перистальтику кишечника, продуцирует витамины К, В2, Bg, пантотеновую и фолиевую кислоты, ферменты, повышает иммунную защиту организма, резистентность его к инфекционным заболеваниям и неблагоприятным факторам внешней среды.
9
Нормальная микрофлора желудочно-кишечного тракта человека включает бифидобактерии, лактобактерии, бактероиды, кишечную палочку и др. Желудок и тонкий кишечник содержат очень мало микроорганизмов, в основном это лактобактерии с преобладанием L. acidophilus. Больше всего содержится микрофлоры в толстом кишечнике. Естественная среда толстой кишки здорового человека представлена бифидобактериями, а также другими анаэробными бактериями (Bacteroides, Veillonella), эубактериями. Бифидобактерии составляют более 60 % общего количества микрофлоры кишечника взрослого человека.
Лечение антибиотиками, химиотерапевтическими препаратами, неполноценное питание, возраст, заболевания и ряд других факторов приводят к нарушению состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Уменьшается количество и видовой состав полезной микрофлоры, что приводит к подавлению нормальной флоры слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта и развитию условно-патогенных бактерий. Последние выделяют токсичные вещества, что может привести к обратному их всасыванию и отрицательному влиянию на организм, в первую очередь на пищеварительную, нервную и сердечно-сосудистую системы.
К факторам питания, которые нормализуют микрофлору кишечника, относится обязательное употребление кисломолочных продуктов. Во-первых, они содержат много молочной кислоты, создающей благоприятные условия для роста молочных бактерий. Во-вторых, микрофлора кисломолочных продуктов в силу адгезивности и антагонистичности по отношению к гнилостным и условно-патогенным видам при регулярном и длительном использовании в питании вытесняет их. Большое значение имеет и достаточное поступление с пищей клетчатки как субстрата для жизнеобеспечения микрофлоры.
В настоящее время существует тенденция к использованию в технологии молочных продуктов различных биологически активных добавок (БАД). Снижение уровня потребления натуральных продуктов и нарушение структуры питания являются причиной многих заболеваний: сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, злокачественных, обмена веществ и др. По мнению разработчиков БАД, положение можно исправить путем применения в питании биологически активных веществ. Более того, в конце XX в. была разработана новая концепция здорового питания «Пробиотики и функциональное питание — ПФП». При этом под функциональным питанием понимают препараты, биологические добавки к пище и продукты питания, включающие такие ингредиенты, как определен
ные виды микроорганизмов, витамины, минеральные вещества, пептиды, белки, олигосахариды, пищевые волокна и др. Разработчики концепции считают, что, меняя содержание и соотношения этих ингредиентов в пище, можно регулировать все жизненные процессы, происходящие в органах и тканях организма человека.
Рассмотрим целесообразность использования этого подхода к питанию.
Для получения продуктов функционального питания используют пробиотические микроорганизмы и пребиотики.
Термин пробиотики в буквальном переводе двух слов «про» и «био» означает «для жизни» в отличие от «антибиотиков» — «против жизни».
Пробиотические микроорганизмы — это живые микроорганизмы, которые оказывают благоприятное воздействие на организм человека. К ним относятся: бифидобактерии, лактобактерии (ацидофильная и болгарская палочки, термофильные стрептококки), пропионовокислые бактерии.
Пребиотики — пищевые вещества, стимулирующие рост и биологическую активность защитной микрофлоры кишечника. К ним относятся различные биологически активные вещества (БАВ) растительного и животного происхождения: ферменты, соли, микроэлементы, пептиды, олигосахариды, пищевые волокна, отдельные компоненты пищи (белки, жиры, углеводы) и препараты на их основе (БАД), а также некоторые вещества, которые используют в качестве пищевых добавок (ПД).
Продукты, вырабатываемые с использованием пробиотических микроорганизмов и пребиотиков, называются пробиотическими.
Четкой границы между биологически активными добавками (БАД) и пищевыми добавками (ПД) не существует, одни и те же вещества могут использоваться в одном случае как БАД, а в другом как ПД. Так, бета-каротин может быть использован и как витаминная добавка, и как и краситель; фермент лизоцим — как БАД и как консервант; белки — как БАД и как эмульгаторы и стабилизаторы структуры продукта. Некоторые пептиды (пентапептиды и гексапептиды) являются биологически активными веществами, а дипептид аспартам, состоящий из остатков аспарагиновой кислоты и фениланина, служит подсластителем и т. д.
Натуральная пища представляет собой сложно организованную структуру (где все вещества находятся в заданном природой определенном состоянии и соотношении), в соответствии с которой создана и система пищеварения. От природы организму человека дана совершенная регуляция гомеостаза
11
(поддержание на оптимальном для организма уровне) витаминов, макро- и микроэлементов и других важных и необходимых веществ.
Пищеварение сложный и многоэтапный процесс. Пища должна удовлетворять энергетические и пластические (строительные) потребности организма на основе механизма ассимиляции (усвоения). Основные функции пищеварения — ферментативный гидролиз пищевых продуктов на составные части и их всасывание. При всасывании образовавшиеся в процессе пищеварения соединения не только пассивно проникают через мембраны эпителиальных клеток слизистой оболочки кишечника, но и избирательно транспортируются во внутреннюю среду организма с помощью различных транспортных систем.
Нормальное питание и соответственно состояние человека не только определяется г' током нутриентов, но и строго регламентировано регуляторными факторами. Регулирующие соединения вырабатываются эндокринными клетками пищеварительного тракта, содержатся в самой пище (гормональные вещества, медиаторы — посредники и др.) или могут образовываться в результате жизнедеятельности микрофлоры кишечника. Прохождение пищи, а не отдельных ее компонентов, по пищеварительному тракту включает в работу ряд локальных и общих систем, обеспечивающих координацию различных его отделов и переключение обмена веществ всего организма с «голодного» режима на «сытый» при участии кишечной гормональной системы. Отсюда следует, как важно поступление в желудочно-кишечный тракт только натуральной пищи. А при любой подмене пищи на искусственные или естественные ее фрагменты может произойти срыв регуляторного механизма, возможны передозировка организма каким-либо соединением и, как следствие, возникновение тяжелых заболеваний.
Так, использование йодированной поваренной соли, благодаря которой в Швейцарии, США и ряде стран выправляли положение с дефицитом йода, в итоге дало негативные результаты. Переизбыток, как и недостаток, йода вызывает заболевание щитовидной железь!.
Чрезмерное употребление пищевых продуктов, обогащенных витаминами, грозит развитием гипервитаминозов, что опасно для организма из-за нарушений различных ферментных систем.
Чтобы оценить необходимость для человека того или иного витамина, в данное время нужно проводить ежедневные (ежечасные!) сложные биохимические анализы крови и мочи с использованием компьютерной техники. Это прак
тически невозможно сделать в массовом масштабе; один анализ крови, например на содержание витамина С, стоит очень дорого.
Биологически активные вещества можно использовать только для создания специальных медицинских препаратов, которые должны применяться по назначению и под контролем врача.
За рубежом давно поняли незаменимость натуральных продуктов питания. Во многих странах Европы отдельные БАД используют исключительно в больницах по строгим показаниям. В США пошли по пути создания систем организации кадров — специалистов по питанию, находящихся под жестким контролем государства и Американской ассоциации врачей. В нашей стране такой системы организации специалистов пока нет.
Немаловажная проблема для здоровья человека — использование в технологии продуктов питания, в том числе и молочных, различных пищевых добавок: консервантов, антиокислителей, пищевых красителей, эмульгаторов, подсластителей и др. Исследования показали, что целый ряд таких веществ при постоянном употреблении, в зависимости от индивидуального влияния, представляет серьезную угрозу здоровью.
В настоящее время пищевые добавки начали применять, к сожалению, в технологии молочных продуктов, а также продуктов детского питания, используемых для искусственного вскармливания детей грудного возраста. Основное сырье для производства продуктов детского питания — высококачественное коровье молоко, состав которого с помощью различных добавок приближают к составу грудного молока. Однако ни один из заменителей женского молока не воспроизводит и никогда не воспроизведет его состав в том виде, в каком его создала природа.
В естественном вскармливании заложены реальные возможности для реализации и корректировки генетического фонда, закладывания биологических основ будущего хорошего здоровья. В последние годы сложилось международное сотрудничество, направленное на поддержку и стимуляцию естественного вскармливания. Оно развивается в рамках таких организаций, как ФАО—ВОЗ (ФАО — Всемирная организация здравоохранения, ВОЗ — Всемирная продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), ЮНИСЕФ и др.
Как следует из всего вышесказанного, для здоровья нации совершенно необходимо, чтобы человек — как взрослый, так и ребенок — получал только естественную пищу в соответствии с возрастом. Это прежде всего касается молока и молочных продуктов.
13
Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам: проф. К. К. Полянскому и канд. техн, наук С. А. Гудкову; сотрудникам ВНИИМС: д-ру техн, наук Ю. Я. Свириденко, д-ру техн, наук Н. П. Захаровой, д-ру техн, наук Ф. А. Выше-мирскому, канд. техн, наук Г. М. Свириденко, канд. техн, наук И. А. Шергиной; сотруднику ВНИМИ канд. техн, наук 3. С. Зобковой; сотруднику Ставропольского государственного технологического университета д-ру техн, наук И. А. Евдокимову, сотруднику МГУПБ канд. техн, наук А. Г. Снежко и коллегам — сотрудникам кафедры технологии молока и молочных продуктов МГУПБ — за помощь при подготовке книги.
Авторы работали над этой книгой уже после безвременной кончины д-ра техн, наук, проф. Александры Михайловны Шалыгиной, которой принадлежит сама идея настоящего издания и под чьим общим руководством была начата работа по обсуждению содержания учебника и подготовке рукописи. Светлая память о ней навсегда останется в наших сердцах.
1.	ВВЕДЕНИЕ
1.1.	ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Молочная промышленность — одна из важнейших среди пищевых отраслей народного хозяйства. Возникновение товарного молочного хозяйства в нашей стране относится к концу XVIII в. Молочные заводы тогдашней России представляли собой мелкие производства.
Становление и развитие молочной промышленности относится к 90-м годам XIX в. и связано с проводимыми правительством реформами, заключающимися в коренной структурной перестройке промышленного и торгового потенциала России.
Развитие России в 1880—1913 гг. характеризуется гигантскими темпами роста промышленности и коренными изменениями в технике и технологии. Экономика, основанная на принципах свободной конкуренции и либеральной таможенной политики, сменилась политикой государственного регулирования экономических и социальных отношений. Протекционизм, высокие таможенные пошлины на ввозимую из-за границы промышленную продукцию, помощь одним отраслям и некоторое сдерживание других, введение регламентаций условий фабрично-заводского труда — основные направления этого регулирования.
Политика защиты отечественного рынка от конкуренции западных стран сыграла большую роль в становлении русской промышленности в конце XIX и начале XX в. Ограничивая допуск в Россию некоторых зарубежных товаров, русское правительство посредством ряда мер стимулировало отечественное производство. Темпы экономического роста были самыми высокими в мире. Темпы роста промышленной продукции и темпы роста производительности труда в России по сравнению с США за период с 1869 по 1913 г. приведены в таблице 1, при этом за 100 % приняты показатели 1869 г.
Как видно из таблицы 1, Россия в 1913 г. опережала США как по темпам роста промышленной продукции (Россия — 850,3 %, США — 757,8 %), так и по темпам роста производительности труда (Россия — 221,3 %, США—189,0%). Однако по абсолютным объемам промышленной продукции и производительности труда Россия значительно отставала от США.
15
1. Рост объема промышленной продукции и производительности труда в России и США, % (1869 г. — 100 %)
Годы	Продукция		Производительность труда	
	Россия	|	США	Россия	США
1869	100,0	100,0	100,0	100,0
1890	193,6	277,5	111,5	147,9
1900	431,5	390,1	161,8	147,9
1913	850,3	757,8	221,3	189,0
В 1895 г. Россия перешла на систему золотого обращения и установила чрезвычайно строгие условия для выпуска и обращения кредитных билетов, которые должны были обязательно обеспечиваться золотом. Уже к 1904 г. золотой запас Государственного банка России составлял 900 млн руб., тогда как кредитных билетов было выпущено на 580 млн руб., т. е. золотое покрытие превышало 100%. Вместе с положительным торговым балансом страны это составляло условие для существования русского рубля как самой твердой конвертируемой валюты в мире, которую высоко ценили иностранцы. Происходило постепенное распространение промышленного производства по территории России. На этот период времени приходится и расцвет русского маслоделия. До 1890 г. производство сливочного масла в России носило в основном домашний и кустарный характер. Начало бурного развития маслоделия связано с построением железной дороги Великий Сибирский путь. В Сибири возникает крупный маслодельный район, охватывающий Тобольскую, Томскую, частично Пермскую, Оренбургскую и Енисейскую губернии, а также Семипалатинскую область.
Первый маслодельный завод возник в 1893 г. в Кургане. К 1908 г. число маслодельных заводов в Сибири достигло 3 тыс., большинство из которых были артельными. В 1913 г. было выработано в заводских условиях (без домашнего производства) 104 тыс. т масла. Сибирское маслоделие давало золота вдвое больше, чем вся сибирская золотопромышленность. Россия стала крупнейшим после Дании поставщиком сливочного масла на мировом рынке.
Становлению молочной промышленности России способствовал и рост поголовья скота в сельском хозяйстве. За 1895—1915 гг. число голов крупного рогатого скота увеличилось на 63 %.
Россия стала главным экспортером сельскохозяйственной продукции, первой «житницей Европы», на которую приходилось две пятых всего мирового экспорта крестьянской продукции.
Экономически Россия была единственной страной в мире, которая приближалась к автаркии, т. е. имела такой хозяйственный уклад, который позволял ей самостоятельно и полнокровно существовать независимо от иностранного ввоза и вывоза. По отноше-
16
нию к внешнему миру Россия была автономна, обеспечивая себя всеми необходимыми товарами, и сама потребляла почти все, что производила. Высокие заградительные пошлины на многие товары стимулировали внутреннее хозяйство. Импорт для страны не имел жизненного значения. Доля России в мировом импорте составляла немногим больше 3%, что для страны с населением, равным десятой части всего человечества, ничтожно мало. Россия не зависела от импорта. Русская экономика не ориентировалась на внешний рынок.
Россия в годы перед Первой мировой войной имела бездефицитный государственный бюджет, т. е. государственные доходы превышали государственные расходы. Так, в предвоенное десятилетие превышение государственных доходов над расходами составляло 2,4 млрд руб. За счет бездефицитного бюджета были понижены железнодорожные тарифы, ликвидированы некоторые виды налогов и др.
В начале XX в. заработки российских рабочих были одними из самых высоких в мире, занимая второе место после заработков американских рабочих.
Налоговое бремя на одного жителя России было самым низким в мире. Русская казна стремилась повысить свои доходы не за счет роста налогов, как это чаще всего делалось в западных странах, а путем увеличения доходности государственных предприятий. Так, выплачивание процентов государственных долгов обеспечивалось в основном за счет доходов от эксплуатации государственных железных дорог.
Опережая западные страны по темпам экономического роста, Россия вместе с тем по объему промышленного производства еще отставала от США, Великобритании, Германии и Франции, занимая пятое место в мире. Специалисты, основываясь на анализе промышленных мощностей России и среднегодовых темпах роста продукции, предсказывали выход России к 1930-м годам на передовые рубежи мирового хозяйственного развития.
Первая мировая и Гражданская войны привели к резкому сокращению производства молочных продуктов. В послевоенный период началось восстановление и дальнейшее развитие всех отраслей народного хозяйства, в том числе молочной промышленности. В связи с начавшейся в 30-х годах реконструкцией молочного хозяйства развернулось строительство новых заводов, в России приступили к механизации производства и усовершенствованию технологии. Потребовалось расширение научно-исследовательских работ. В Москве был создан Всесоюзный (ныне Всероссийский) научно-исследовательский институт молочной промышленности (ВНИМИ), а в Угличе — Всесоюзный (ныне Всероссийский) научно-исследовательский институт маслодельной и сыродельной промышленности (ВНИИМС).
2 Г. Н. Крусьидр.
17
Великая Отечественная война (1941—1945 гг.) нанесла огромный ущерб народному хозяйству страны, очень сильно пострадала и молочная промышленность.
В послевоенные годы молочная промышленность была восстановлена, и вплоть до 1990 г. происходило ее дальнейшее развитие. Этот период характеризуется постоянным ростом объемов производства молока и молочных продуктов и совершенствованием научных основ технологии.
Молочная промышленность в России становилась и развивалась трудами отечественных ученых и предпринимателей.
Начало развитию молочного дела в России на научной основе положили Н. В. Верещагин и А. А. Калантар.
Николай Васильевич Верещагин на Всероссийском съезде по молочному хозяйству в 1899 г. был назван «отцом русского молочного дела».
Признавая его выдающуюся роль в создании и развитии отечественной промышленной переработки молока, журнал «Молочное хозяйство» в первом своем номере от 3 марта 1902 г. отмечал: «С легкой руки Н. В. Верещагина русское молочное хозяйство сделало в короткое время быстрые успехи и покрыло сетью маслоделен и сыроделен громадный район на севере и западе Европейской России, а также Сибирь, Кавказ и многие отдельные местности Центральной и Южной России. В настоящее время в России насчитывается более 500 сыроварен и до 4000 маслоделен». Продукты этих заведений составили более 6 млн пудов в год. Вывоз за границу превышал 2 млн пудов на сумму 25 млн рублей. С такими показателями пришла Российская молочная промышленность к началу XX в.
Началась плодотворная деятельность Н. В. Верещагина в 60-е годы XIX в., когда бывший военно-морской офицер, выйдя в отставку, решил заняться в своем имении молочным делом. Будучи человеком основательным, он отправился в Европу, чтобы познакомиться с постановкой этого дела в передовых в данной области странах —Голландии, Швейцарии и др. Практическое воплощение своих грандиозных планов Н. В. Верещагин начал организацией в селе Отроковичи Тверской губернии первой в стране крестьянской сыроварни, открытой в 1866 г. А уже в следующем году в Тверской губернии заработали еще четыре артели по переработке молока. Отметим, что в большинстве стран Европы кооперативные молочные хозяйства возникли гораздо позже.
К 1870 г. из созданных в тверской губернии 28 молочных заводов 11 были артельными. По инициативе Н. В. Верещагина молочное производство на кооперативных началах было организовано также в Вологодской, Вятской, Новгородской губерниях и в других регионах России.
Активное развитие молочного дела быстро выявило недостаток квалифицированных кадров, и в 1871 г. в селе Едимоново Тверс-18
кой губернии при непосредственном участии Н. В. Верещагина была открыта первая в России школа молочного хозяйства. Обучение в школе велось на самом современном уровне. Свободно владея немецким, французским и английским языками, Н. В. Верещагин внимательно следил за новинками молочного дела за рубежом и, выявив что-то полезное, старался внедрить это в России. Например, созданный в 1878 г. в Швеции Густавом Лавалем сепаратор-сливкоотделитель в том же году по договоренности с изобретателем был испытан в Едимоново. В 1880 г. он был показан на выставке в Вологде, а в 1882 г. по инициативе Н. В. Верещагина смонтирован на Фоминском маслозаводе этой губернии, а затем в селе Троицкое Вологодского уезда и в Пошехонском уезде. С легкой руки Верещагина техническая революция в молочном деле, начавшаяся с внедрения сепараторов, быстро распространилась из Центральной России в другие ее регионы.
В 1911г. по инициативе Николая Васильевича и его единомышленников около Вологды был создан молочно-хозяйственный институт с опытной станцией, станцией испытания машин и молочной школой. В настоящее время это Вологодская молочнохозяйственная академия имени Н. В. Верещагина.
Высокопатриотическим было отношение Н. В. Верещагина к разведению русских пород скота. В то время как многие специалисты сельского хозяйства призывали к замене русских пород скота иностранными, Н. В. Верещагин, сравнивая стоимость содержания и продуктивность коров голландских, датских и швейцарских пород с русскими, утверждал, что дело не в породе, а в уходе и кормлении.
Сегодня мы можем полностью оценить заслуги Н. В. Верещагина и других ученых и практиков того времени, отстоявших существование и самостоятельное развитие отечественных пород скота.
Придавая большое значение качеству молочного сырья, Н. В. Верещагин еще в 1883 г. создал при Едимоновской молочной школе первую в России (вторую в Европе) лабораторию по исследованию состава молока, по сути положившую начало всем существующим ныне отраслевым научно-исследовательским институтам.
Остро ощущая необходимость в систематическом освещении проблем молочного хозяйства, он неоднократно высказывал предложения об учреждении специализированного журнала. И когда в 1902 г. его последователь Е. С. Каратыгин стал издавать в Санкт-Петербурге журнал «Молочное хозяйство», Н. В. Верещагин принял активное участие в его работе. Ныне этот журнал носит название «Молочная промышленность». В настоящее время еще издаются (с 2001 г.) журнал «Сыроделие и маслоделие» и газета «Все о молоке, сыре и мороженом» и др.
Таковы замечательные результаты 40-летней деятельности Н. В. Верещагина в области становления и развития молочного
2*
19
дела в России, высоко оцененные как его современниками, так и сегодняшними его последователями — специалистами молочной промышленности.
В 1907 г., в год кончины Н. В. Верещагина, английские газеты писали: «В любой стране такому человеку поставили бы памятник». К сожалению, памятника Верещагину пока нет. Однако лучшим памятником ему можно считать его детище — российскую молочную промышленность, которая показала свою способность выживать и развиваться в самых трудных экономических условиях.
Более 50 лет своей жизни посвятил развитию российского молочного хозяйства Аветис Айрапетович Калантар. А. А. Ка-лантар закончил Петровскую земледельческую и лесную академию (ныне Московская сельскохозяйственная академия им. Тимирязева). По окончании учебы в 1882 г. А. А. Калантар получил от Н. В. Верещагина предложение руководить Едимоновс-кой школой, где он устроил затем лабораторию для научных исследований.
Всестороннее образование (он знал одиннадцать языков), глубокие знания позволили А. А. Калантару разрешить вопросы развития молочного дела в тесной связи с другими отраслями сельского хозяйства. Большую работу он провел в области зоотехнии. Им выявлены продуктивные возможности многих отечественных пород коров. По его предложению были сконструированы портативные передвижные молочные лаборатории, сыгравшие важную роль в изучении состава и свойств молока отдельных пород скота.
В 1890 г. А. А. Калантар назначается специалистом при Департаменте земледелия и сельской промышленности. Он учреждает по всей стране молочно-хозяйственные школы для подготовки специалистов (всего действовало 24 такие школы). В 1903 г. А. А. Калантар выпустил учебное пособие «Общедоступное руководство по молочному хозяйству», которое выдержало 9 изданий.
В 1921 г. по его предложению создаются кафедра молочного дела и молочно-испытательная лаборатория при сельскохозяйственной академии им. Тимирязева, которые он возглавлял до 1929 г.
А. А. Калантар — признанный специалист молочного дела не только в России, но и в других странах (Швеции, Дании, Франции), правительства которых отметили его заслуги своими орденами.
Среди предпринимателей молочного дела того времени следует отметить Александра Васильевича Чичкина. Первый городской молочный завод в России был построен им в 1910 г. на Ново-Рязанской улице в Москве вместо старой молочной, размещавшейся на улице Петровка, 17. А. В. Чичкин — первый организатор молочного снабжения Москвы и других городов России — уроженец села Коприно Ярославской губернии, сын волжского лоцмана, 20
один из первых шоферов Москвы и первых летчиков России, питомец Петровской земледельческой и лесной академии, друг академика Р. Вильямса, любимейший ученик К. А. Тимирязева, человек исключительной деловитости и собранности.
Прежде чем начать строительство, А. В. Чичкин отправил своего помощника профессора А. А. Попова на лучшие молочные заводы Европы. А. А. Попов посетил три лучшие молочные Мюнхена, побывал у профессора Гербера на городских молочных Цюриха, снял планы трех молочных Лондона, изучил опыт городских молочных заводов в Берлине и Стокгольме. Поступление молока на каждый из них в то время не превышало 10...30 т в сутки.
Построенный по проекту профессора А. А. Попова молочный завод выгодно отличался от всех молочных заведений Европы не только своей технической оснащенностью, чистотой, обилием света и продуманностью планировки цехов, исключавшей применение молочных насосов, но и мощностью. Завод перерабатывал 100...150 т молока в сутки.
Помимо крупнейшего в Европе городского молочного завода фирма «А. В. Чичкин» к 1914 г. имела 27 сметанно-твороженных филиалов, в том числе: в Рязанской губернии — 22; в Московской — 3; в Тверской — 1 и во Владимирской — 1. Масло и сыр изготовляли заводы Херсонской, Бессарабской, Костромской и Ярославской губерний. В Москве фирма «А. В. Чичкин» имела 91 молочный магазин, ежедневный доход фирмы составлял 100... 150 тыс. руб.
Все это огромное хозяйство после революции было передано советской власти на ходу, в полной сохранности, без малейших попыток саботажа и укрывательства.
А. В. Чичкиным была разработана целая система трудового воспитания и психологического настроя на дело, которая во многом предвосхитила современные подходы к работе с кадрами. Весь трудовой путь сотрудников фирмы был разделен на пять особых этапов.
Первый этап — говоря современным языком, профориентация на молочное дело — заключался в работе с ребятами 8-летнего возраста в школах. Для дальнейшей работы в Москве отбирались не только самые расторопные ребята с математическими способностями, но и прежде всего дети из честных трудовых семей. Детей сомнительных личностей Чичкин близко не подпускал к своим общежитиям. Отбирались ребята в возрасте 13...14 лет, которых А. В. Чичкин брал в Москву для дальнейшего трудового воспитания на свое полное обеспечение и не жалел для них буквально ничего.
На втором этапе, рассчитанном на молодежь от 20 до 24 лет, ведущим стимулом в системе Чичкина были широкие возможности для проявления личной инициативы. Именно на этом этапе внедрялась уверенность в том, что тебя заметят без тебя, надбавка
21
к жалованью и повышение в должности будут сделаны без твоих унизительных просьб. Твое дело — только честно и с инициативой работать.
Третий этап относился к работникам в возрасте от 25 до 30 лет. Он был самым «психологичным». Сотрудники должны были завоевать себе авторитет, с тем чтобы на следующем этапе «стричь с него купоны», «работать на себя». За каждым осуществлялся постоянный контроль (наблюдение), и если работник того стоил, его переводили с повышением.
Четвертый этап можно назвать «спокойным ожиданием», он относился к работникам от 30 до 40 лет, когда они уже обрели привычку к добросовестному труду и пожинали плоды завоеванного ими ранее. Ничего на фирме не давалось сразу, но люди всегда ожидали чего-то для них приятного, и это приумножало их силы. Так, после пяти лет работы каждый сотрудник получал 50 руб. наградных и начинал после этого пользоваться ежегодно оплачиваемым отпуском. После 10 лет — 100 руб. наградных плюс ежемесячные проценты за выслугу лет. К 30...40 годам у сотрудников фирмы вырабатывалась гордость за свою профессию и фирму, а каждый новый год работы приносил дополнительное материальное поощрение и льготы.
Пятый этап охватывал сотрудников в возрасте от 40 до 65 лет. Специфические особенности пожилого человека заключаются в сильно повышенной реакции на внимание, ласку и уважение, питающие его жизненный тонус. А. В. Чичкин это учитывал и берег свою «старую гвардию».
Высочайшая требовательность к себе, увлеченность делом, умение держать слово, любовь к молодежи, к своим сотрудникам, подчеркнутое уважение и внимание к ветеранам фирмы — вот те рычаги, опираясь на которые А. В. Чичкин поднял и утвердил авторитет своей молочной фирмы.
Исследования Г. С. Инихова и его учеников легли в основу биохимии молока и молочных продуктов. Исследования в области микробиологии молока проводили С. А. Королев, А. Ф. Войтке-вич, В. М. Богданов, А. М. Скородумова, Н. С. Королева. Научные основы маслоделия разработаны С. М. Кочергиным, М. М. Казанским, А. П. Белоусовым, А. Д. Грищенко, сыроделия — С. В. Па-ращуком, А. Н. Королевым, Д. А. Граниковым, А. И. Чеботаревым, 3. X. Диланяном; промышленного производства консервов — М. С. Коваленко, С. Ф. Кивенко, В. В. Страховым, И. А. Радаевой и др.; в области техники — Г. А. Куком, В. Д. Сурковым, Н. Н. Липатовым и др.
В 1990 г. производство молочных продуктов характеризуется следующими показателями: цельномолочная продукция — 20 800 тыс. т, сухое цельное молоко — 186 тыс. т, молочные консервы — 980 млн условных банок (табл. 2).
22
2. Производство молочных продуктов в России (тыс. т) по годам
Продукция	1990	1995	1999	2000	2001	2003
Цельномолочная	20800	5576	5500	6244	6713	8024
продукция						
Сыры жирные	458	218	180	221,7	253,4	336
Масло животное	833	421	250	266,9	268,6	277
Сухое цельное молоко	186	124	79	74,4	106,1	87,5
Молочные консервы*	980	527	533	619,8	664,7	759
* Объем производства приведен в миллионах условных банок (муб).
Начавшаяся в 90-х годах рыночная реформа привела к резкому спаду производства продуктов питания, в том числе и молочных. Последнее связано прежде всего с положением в животноводстве. Поголовье крупного рогатого скота уменьшилось с 57 млн голов в 90-е годы до 25,7 млн голов в 2003 г., или в 2,2 раза, т. е. снизилось до уровня 1949—1953 гг. Производство молока сократилось с 55,7 млн т в 1990 г. до 33,3 млн т в 2003 г., т. е. на 40,2 %.
Производство молока в России по годам приведено ниже, млн т.
1990 г. 1995 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2003 г.
55,7	39,2	31,8	32,3	32,9	33,3
Сократилось поступление молока для промышленной переработки: в 2002 г. на заводы поступило около 51 % молока (в 1990 г. — 71 %), а остальное количество молока используется товаропроизводителями на внутрихозяйственные цели, реализуется населению и перерабатывается в цехах малой мощности.
Производство молочных продуктов на промышленных предприятиях с 1990 по 2000 г. резко сократилось: цельномолочной продукции — в 3,5 раза, сыров — в 2,1 раза, масла животного — в 3,1 раза, сухого цельного молока —в 2,5 раза, молочных консервов — в 1,6 раза (см. табл. 2).
Потребление молочных продуктов за период с 1990 по 1999 г. снизилось с 386 до 206 кг в год на человека, т. е. в 1,9 раза, и составляет 52 % от рекомендуемой нормы (390 кг в год). Растет удельный вес импортных продуктов питания в общем объеме потребления. Так, по молочным продуктам в 1999 г. он составил 12 %. В крупных городах и промышленных центрах удельный вес импортных продуктов составил 60...80 %.
Однако в России есть все предпосылки для восстановления и развития отечественной промышленности и сельского хозяйства при условии духовного возрождения нации. С возрождением России возможно и восстановление молочной промышленности.
23
1.2.	НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ АССОРТИМЕНТА МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
1.2.1.	МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Разработку молочных продуктов лечебно-профилактического назначения проводят в следующих направлениях: подбор в состав заквасок штаммов молочнокислых бактерий, являющихся антагонистами патогенных микроорганизмов и обладающих хорошей приживаемостью в кишечнике человека; обогащение молочных продуктов веществами, стимулирующими рост бифидобактерий; использование в составе продуктов бифидобактерий; применение немолочных жиров для регулирования содержания полиненасы-щенных жирных кислот в составе жировой фазы продукта; обогащение продукта белками, витаминами, минеральными веществами и др.; создание лечебных препаратов.
При разработке продуктов определенного целевого назначения часто сочетают несколько указанных выше факторов.
Разработаны кисломолочные продукты с использованием специально подобранных штаммов молочнокислых бактерий, являющихся антагонистами патогенной микрофлоры и обладающих хорошей приживаемостью в пищеварительном тракте. К ним относятся продукты типа йогурта «Лактовит» и «Геролакт». В состав заквасок для этих продуктов входят специально подобранные штаммы молочнокислых бактерий, выделенных из национальных кисломолочных продуктов Абхазии, в том числе и региона долгожительства. Продукты обогащены солодовым экстрактом, витаминами, минеральными веществами и др. Продукты способствуют оздоровлению пищеварительной системы, восстановлению нормального биоценоза кишечника. «Геролакт» улучшает состояние нервно-мышечной системы и костно-суставного аппарата.
На Украине разработана закваска, включающая штаммы L. plantarum, L. bulgaricus и Sc. acetoinicus, выделенные у долгожителей, и технология мягкого сычужного сыра с использованием этой закваски. Бактериальная закваска и полученный с ее использованием мягкий сычужный сыр характеризуются высокой антагонистической активностью в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
Для нормализации состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека разработаны кисломолочные продукты, обогащенные витаминами, стимулирующими рост бифидобактерий, а также продукты, в состав которых входят бифидо- и лактобактерии.
Для обогащения кисломолочных продуктов веществами, стимулирующими рост бифидобактерий, используют лактулозу. Разработаны специальные концентраты лактулозы «Лактусан»,
24
«Алкософт» и др., полученные путем изомеризации лактозы в лактулозу. Разработаны продукты с лактулозой: простокваша, варенец, кефир, ацидофильные напитки, кисломолочный напиток «Истринский», сывороточный напиток «Яблонька» и др.
Угличской экспериментальной биофабрикой Россельхозакаде-мии РФ (УЭБР) для производства продуктов, в состав которых входят бифидо- и лактобактерии, созданы специальные бактериальные концентраты «Бифилакт» («Бифилакт-А», «Бифилакт-АД», «Бифилакт-Д», «Бифилакт-У»).
«Бифилакт-А» представляет собой концентрат бифидобактерий В. bifidum или В. longum, ацидофильной палочки L. acidophilus. В 1 г сухого концентрата содержится не менее 1 млрд жизнеспособных бифидобактерий. Предназначен для производства напитка «Вита».
«Бифилакт-АД» представляет собой концентрат бифидобактерий В. bifidum или В. longum, ацидофильной палочки и лактококков вида L. lactis subsp. diacetilactis. В 1 г сухого концентрата содержится не менее 1 млрд жизнеспособных бифидобактерий. Предназначен для производства кисломолочных продуктов типа «Вита», обладающих повышенным ароматом.
«Бифилакт-Д» представляет собой концентрат бифидобактерий В. bifidum или В. longum, а также лактококков вида Lc. lactis subsp. diacetilactis с добавлением или без добавления термофильного молочнокислого стрептококка, подобранного по способности стимулировать рост бифидобактерий при их совместном развитии в молоке. В 1 г сухого концентрата содержится более 3 млрд жизнеспособных бифидобактерий. Используется для приготовления напитка «Угличский».
«Бифилакт-У» представляет собой концентрат лактококков видов: Lc. lactis, Lc. cremoris, Lc. diacetilactis; бифидобактерий видов: В. bifidum, В. longum, В. adolescentis; термофильных молочнокислых стрептококков. В 1 г концентрата содержится не менее 6 млрд лактококков и 1 млрд бифидобактерий. Используется в технологии кисломолочных продуктов.
Кроме того, УЭБР созданы специальные сухие закваски, используемые в биологических медицинских препаратах Минздрава: «Ацидофарм» и «Бифидофарм». «Аиидофарм» представляет собой лиофильно высушенную закваску живых антагонистически активных штаммов ацидофильной палочки. «Бифидофарм» — сухая закваска, в состав которой входят ацидофильная палочка и бифидобактерии.
Разработаны кисломолочные продукты, в состав заквасок которых входят бифидо- и лактобактерии: «Биопростокваша», кефир «Бифидок», напитки «Угличский» и «Вита», биосметана «Бифи-люкс», творог «Бифилайф». Кроме творога «Бифилайф», все эти продукты содержат не более трех видов бифидобактерий. Творог «Бифилайф» содержит все бифидобактерии, которые являются
25
основными представителями нормальной микрофлоры кишечного тракта человека: В. bifidum, В. longum, В. adolescentis, В. breve, В. infantis, а также термофильный молочнокислый стрептококк. Бифидобактерии характеризуются высокой антагонистической активностью по отношению к патогенным микроорганизмам, разрушают токсичные продукты их обмена, синтезируют витамины, иммуномодуляторы и другие биологически активные вещества. Продукт как эффективное средство против дисбактериоза желудочно-кишечного тракта способствует восстановлению нормальной микрофлоры кишечника.
С использованием бифидобактерий производят масло детское диетическое, масляну диетическую, сливочную пасту диетическую.
Сливочную пасту диетическую вырабатывают с добавлением 5...7 % закваски молочнокислых бактерий. В качестве заквасок используют три различных бактериальных концентрата, содержащих в своем составе молочнокислые стрептококки, бифидобактерии и L. plantarum в различных комбинациях. Основные критерии при подборе заквасок — хорошая сочетаемость с белково-жировой основой, антагонистическое действие в отношении условно-патогенных микроорганизмов, а именно бактерий группы кишечных палочек.
Разработаны продукты с повышенным содержанием полине-насыщенных жирных кислот (путем использования немолочных жиров) и других биологически активных веществ: сливочное масло детское, диетическое, славянское; сухие молочные продукты «Биогеролакт» и «Космол».
В технологии молочных продуктов лечебно-профилактического назначения используют пищевые жиры. Характеристики некоторых из них приведены в таблице 3.
3. Содержание полиненасьпценных жирных кислот (ПНЖ ) в пищевых жирах
Вид жира	Массовая доля ПНЖК , %		
	линолевой	линоленовой	арахидоновой
Животный жир:			0,6
куриный	21,3	—	
гусиный	19,3	—	—
говяжий	5,3	—	0,6
свиной	15,6	—	2,1
молочный	4,5	1,2	0,3
Растительные масла:			
подсолнечное	68,0	—	—
соевое	58,0	8,1	—
хлопковое	50,4	—	—
Животные жиры содержат арахидоновую кислоту, но не содержат линоленовой. Растительные масла, наоборот, не содержат арахидоновой кислоты, однако отличаются высоким содержанием
26
линолевой. В состав молочного жира входят все незаменимые по-линенасыщенные жирные кислоты.
Сливочное масло детское содержит повышенное количество молочного белка, лактозы, полный набор незаменимых аминокислот и незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты. Массовая доля в нем линолевой кислоты составляет 10...11 %, т.е. приближается к содержанию ее в жире женского молока.
Сливочное масло диетическое, в котором 25 % животного жира заменено растительным маслом, рекомендуется для людей пожилого возраста. При подборе ингредиентов для регулирования состава и свойств жировой фазы учтены рекомендации Института питания РАМН о содержании линолевой и линоленовой жирных кислот.
Сливочное масло славянское, в котором 40 % молочного жира заменено растительным маслом, рекомендуется использовать для кулинарных целей, а также в натуральном виде в питании людей любого возраста. Содержание полиненасыщенных жирных кислот в нем с учетом рекомендаций Института питания РАМН составляет 10... 12 %, трансизомеров — не более 8 %.
Специализированный сухой молочный продукт «Биогеролакт» разработан с использованием в качестве БАД концентрата облепихового масла, являющегося источником каротиноидов, токоферолов и полиненасыщенных жирных кислот. «Биогеролакт» характеризуется антиоксидантной активностью, проявляет антисклеротическое действие, повышает энергетический потенциал организма.
Сухой молочный продукт «Космол» (костное молоко) разработан на основе коровьего молока, обогащенного солями кальция, витаминами С, D, Е, легкоусвояемыми молочными белками, в том числе сывороточными. Продукт сбалансирован по белкам, жирам и углеводам. Помимо молочного жира при его производстве использованы свиной и растительный жиры. Для лучшего усвоения и удержания кальция организмом оптимизировано соотношение между белком, фосфором, кальцием и лактозой. Продукт рекомендуется для профилактики и лечения остеопороза; в период роста организма; женщинам в послеродовой период; при переломах костей и др.
Для обогащения продуктов йодом создана на основе молочного белка казеина пищевая добавка «Йодказеин», в которой йод связан химической связью с аминокислотой тирозином. В организме йод отщепляется от белка и выполняет свою биологическую функцию. Считают, что использование йода в виде химического соединения исключает риск его передозировки в организме, так как йод отщепляется от белка только под действием ферментов печени, которые вырабатываются в случае недостатка йода в организме. Когда йода достаточно, ферменты не вырабатываются и «Йодказеин» не всасывается в кровь, а естественным путем выводится
27
из организма. Разработан способ обогащения молочных продуктов «Йодказеином».
В Восточно-Сибирском государственном технологическом университете разрабатывается способ получения биологически активной добавки, содержащей йод в органической форме, путем йодирования бактериального концентрата бифидобактерий, так как питательная среда содержит необходимые аминокислоты, такие, как тирозин, фенилаланин для возможной реакции йодирования. В качестве источника йода использован йодид калия.
Молоко и молочные продукты — хорошие источники всех необходимых пищевых компонентов и рекомендуются для питания людей всех возрастов. Однако для некоторых людей вследствие их врожденной или приобретенной лактазной недостаточности молоко становится аллергеном. Лактазная недостаточность (недостаток или отсутствие фермента р-галактозидазы) проявляется у некоторых людей старше 35...40 лет. В этом случае рекомендуется употреблять кисломолочные продукты, где часть лактозы уже сброжена. Кроме того, Сибирским филиалом ВНИМИ разработаны кисломолочный продукт «На здоровье» с частично гидролизованной лактозой и сгушенное молоко «Сластена», в котором, по данным разработчиков, степень гидролиза лактозы составляет 85 ± 10 %.
Сотрудниками ИНБИ РАН и МГУПБ (акад. И. А. Рогов, д-р техн, наук А. М. Шалыгина, д-р биол. наук Г. С. Комолова, д-р техн, наук Н. А. Тихомирова) разработана технология выделения биологически активного вещества — ангиогенина (специфическая рибонуклеаза) из молочного сырья.
Массовая доля ангиогенина в различных видах молочного сырья составляет, мг/г:
Молоко:
цельное	2,3...9,0
обезжиренное	1,7...5,0
Сыворотка молочная	0,5...1,2
Пахта	0,09...0,9
Ультрафильтрат	0,18...0,8
Технология получения ангиогенина в виде препарата «Мил-канг» включает следующие операции: приемку и оценку качества молочного сырья, подготовку сырья — хроматографическую очистку, диализ, микрофильтрацию, сублимационную сушку.
Препарат «Милканг» кроме ангиогенина содержит лизоцим, панкреатическую РНК и полипептиды; аминокислотный скор ангиогенина имеет дефицит только по валину и изолейцину, что свидетельствует о его высокой биологической ценности. Кроме того, ангиогенин (от греч. angeion — сосуд) является фактором роста кровеносных сосудов и может служить основой создания лекарственных препаратов для лечения ран различного генезиса.
7R
1.2.2.	МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ СО СЛОЖНЫМ СЫРЬЕВЫМ СОСТАВОМ
Снижение объемов производства молока-сырья и резкое сокращение поставок его на молочные предприятия привело к необходимости использования дополнительного сырья как молочного (молочно-белковые и сывороточно-белковые концентраты), так и немолочного (растительные жиры и белки, натуральные плодово-ягодные и овощные наполнители) происхождения и созданию продуктов со сложным сырьевым составом.
Импортные сырье и продукты питания, которые в настоящее время широко представлены на рынке России, выработаны большей частью из генетически модифицированного сырья. Отечественная медицина весьма осторожно относится к генноинженерной продукции, опасаясь так называемых незаданных эффектов проявления гена.
В живой природе обмен генами происходит только внутри одного типа. Генная инженерия позволяет изолировать ген, который отвечает за определенные наследственные признаки, выделить его из этого организма и внести в любой другой. Это относится к микроорганизмам, животным и растениям.
Так, с развитием генной инженерии появилась возможность создания принципиально новых культур молочнокислых бактерий, обладающих комплексом полезных технологических свойств. Исследования по генетике промышленных штаммов микроорганизмов показали, что наиболее важные для молочной промышленности свойства мезофильных молочнокислых бактерий закодированы на плазмидах (сбраживание лактозы, резистентность к бактериофагу, ароматообразование и др.) или связаны с плазмидой ДНК (образование диацетила, низина и других антибиотических веществ). Были выделены плазмиды, отвечающие за устойчивость к бактериофагу, и созданы штаммы лактококков, обладающих этой устойчивостью. С использованием этих штаммов созданы закваски для творога и сметаны,
В качестве примера трансгенных растений можно привести картофель, томаты, сахарную свеклу, сою, кукурузу, рапс и др. Получены трансгенные томаты с толстой жесткой оболочкой, которые не давятся при перевозке. Правда, эти томаты менее вкусные, чем обычные.
Методом генной инженерии растениям задают такие свойства, как устойчивость к гербицидам и вредителям. Так, в картофель введен ген, который определяет синтез вещества, токсичного для колорадского жука, но, как считают, безвредного для человека и теплокровных животных. Этот сорт широко распространен в США и Канаде.
За рубежом выращивают генетически модифицированные сг ную свеклу, сою, кукурузу, рапс, устойчивые к гербицидам.
29
Генетически модифицированные источники питания выращивают в США, Аргентине, Канаде, Китае, Австралии, Мексике, Франции, ЮАР, Португалии и Румынии. В США, Канаде, Японии, странах ЕС созданы и разрешены для использования в питании населения десятки (более 80) трансгенных сельскохозяйственных культур.
Выведены и трансгенные животные: овцы, козы, которые дают молоко, содержащее химозин — сычужный фермент, используемый в технологии сыра.
Цель генной инженерии в отношении молочных желез заключается в изменении состава молока для повышения выхода сыра.
Наиболее амбициозной считается программа приближения состава коровьего молока к составу женского путем устранения из коровьего молока некоторых генов молочного белка.
Генная инженерия — довольно жесткая манипуляция, при которой возможно нарушение рядом стоящих генов. Тогда можно предположить, что в какой-то степени изменится внутриклеточный обмен веществ, появятся некоторые промежуточные компоненты, которые могут обладать определенной токсичностью, мутагенностью или даже канцерогенностью.
В России разработана система исследований, которая предусматривает медико-генетическую, медико-биологическую и даже (чего нет на Западе) технологическую оценку генетически модифицированных продуктов. Только пройдя проверку в течение одного-двух лет, продукт регистрируют и разрешают к применению. В России пока (с 1 июля 1999 г.) зарегистрирован только один продукт — трансгенная соя, получаемая по импорту.
Кроме того, имеется постановление Главного государственного санитарного врача об обязательном этикетировании генно-инженерных продуктов. США не этикетируют трансгенные продукты, хотя являются их крупнейшим в мире производителем и потребителем. В Европе этикетирование введено.
Этикетирование трансгенных продуктов дает потребителю сведения о составе и особенностях технологии конкретного продукта и возможность выбора в пользу трансгенных или обычных продуктов.
Производство трансгенных продуктов выгодно прежде всего товаропроизводителям, так как позволяет на меньших площадях, с меньшими затратами труда получать больше сельскохозяйственной продукции, а следовательно, и большую прибыль, совершенно не заботясь о последствиях дальнейшего использования этой продукции.
Генную инженерию используют и для выведения новых сортов сельскохозяйственных культур.
Продукты с нужными свойствами можно получить методами традиционной селекции, однако для этого требуется больше времени и труда. Генная инженерия, требуя больших средств, дает
30
экономию во времени, но при этом следует учитывать, что любая супервысокая технология требует высокой культуры на всех этапах производства, во всех звеньях технологической цепи. Любое отклонение может привести к серьезным последствиям — неизвестно, как природа ответит на это вмешательство, поэтому требуется взвешенный подход к генной инженерии: как к самому методу, так и к генетически модифицированным продуктам.
В зависимости от массовой доли используемого немолочного сырья молочные продукты целесообразно разделить на три группы: молочные продукты, комбинированные молочные продукты и аналоги.
К молочным продуктам относят те продукты, которые изготовлены из молока без замены компонентов (белков, жиров, углеводов) готового продукта на компоненты (белки, жиры, углеводы) немолочного происхождения.
К комбинированным молочным продуктам относят продукты, изготовленные из молока с частичной заменой компонентов молока на компоненты растительного происхождения; при этом если замена молочных компонентов на растительные составляет менее 50 %, то продукт называют «молочно-растительным» (или «сливочно-растительным»), если замена составляет более 50 % — «растительно-молочным» (или «растительно-сливочным») в зависимости от вида продукта.
К аналогам молочных продуктов относят продукты, изготовленные из немолочного сырья, но по потребительским свойствам: вкусу, цвету, запаху, пищевой и биологической ценности — аналогичные соответствующим молочным продуктам.
Разработка продуктов со сложным сырьевым составом привела к необходимости систематизации всего разнообразия видов и наименований молочных продуктов. С этой целью в настоящее время разрабатываются следующие стандарты: классификация молочных продуктов; термины и определения; масло из коровьего молока.
Все приведенные в книге названия зарегистрированных торговых марок являются собственностью своих правообладателей.
Контрольные вопросы и задания. 1. Объясните, на чем основывается рациональное питание. 2. К чему может привести дисбаланс белкового, жирового и углеводного компонентов пищи? 3. Что такое пробиотики и пребиотики? В чем их назначение? 4. Назовите направления создания молочных продуктов лечебно-профилактического назначения.
2.	ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
•
2.1.	ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ МОЛОКА
2.1.1.	ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ МОЛОКА
Молочные продукты высокого качества можно выработать только из доброкачественного сырого молока. Доброкачественное молоко характеризуется нормальным химическим составом, оптимальными физико-химическими и микробиологическими показателями, определяющими его пригодность к переработке. Изменение свойств и, особенно, микробиологических показателей сырого молока в значительной степени обусловлено жизнедеятельностью микроорганизмов, которые попадают в молоко при несоблюдении санитарно-гигиенических правил дойки, содержания животных, мойки оборудования для дойки, хранения и транспортирования молока. Чтобы предотвратить бактериальное загрязнение сырья, необходимо не только соблюдать санитарные и ветеринарные правила получения молока, но и подвергать его первичной обработке. Цель первичной обработки — обеспечить стойкость молока при его транспортировании и хранении.
Первичная обработка включает следующие процессы: очистку, охлаждение и хранение до отправки на переработку или в реализацию.
Для удаления механических примесей молоко фильтруют, пропуская через ткань, а затем направляют на дальнейшую очистку. Для очистки применяют фильтры разных систем, где рабочими элементами служат ватные диски, марля, синтетические материалы, металлические сетки и др. В настоящее время для очистки молока используют сепараторы-молокоочистители, в которых механические примеси удаляются под действием центробежной силы. После очистки молоко следует немедленно охлаждать для подавления роста микроорганизмов. Для охлаждения молока используют пластинчатые охладители.
Охлажденное (не выше б °C) молоко транспортируют на крупные молочные предприятия в металлических флягах, цистернах с помощью автомобильного, железнодорожного и водного транспорта. Фляги для молока вместимостью 36...40 л изготовляют из алюминия и стали. При транспортировании больших количеств молока применяют автоцистерны из нержавеющей стали и алюминия. Они имеют изоляцию и снабжены герметически закрывающимися люками.
32
2.1.2.	ПРИЕМКА И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МОЛОКА
На молокоперерабатывающих предприятиях существует определенный порядок приемки и оценки качества молока. Приемку осуществляют в соответствии с требованиями действующего стандарта на молоко натуральное коровье. Молоко натуральное коровье должно быть получено от здоровых животных, отфильтровано и охлаждено в хозяйстве не позднее чем через 2 ч после дойки до температуры не выше б °C.
Молоко в зависимости от органолептических, физико-химических и микробиологических показателей подразделяют на сортовое (высший, первый и второй) и несортовое.
По внешнему виду и консистенции сортовое молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и хлопьев, белого или светло-кремового цвета; вкус и запах чистые, без посторонних запахов и привкусов, несвойственных свежему натуральному молоку. Для несортового молока допускаются наличие хлопьев белка и механических примесей, а также выраженные кормовые привкус и запах.
В зависимости от физико-химических показателей натуральное молоко подразделяют на сорта в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 4.
4. Физико-химические показатели молока
Показатель	Норма для молока			
	высшего сорта	первого сорта	второго сорта	несортового
Кислотность, °Т	16...18	16...18	16...21	Менее 16
Группа чистоты по эталону,	I	I	II	или более 21 111
не ниже группы Плотность, кг/м3, не менее	1028	1027	1027	Менее 1027
Температура замерзания, °C	Не выше — 0,52		Выше	-0,52
Примечание. Если измеряют температуру замерзания молока, то плот-
ность его можно не определять.
Молоко плотностью 1026 кг/м3, кислотностью 15 или 21 °Т допускается принимать на основании стойловой пробы вторым сортом, если оно по остальным показателям соответствует требованиям действующего стандарта.
При приемке молока ежедневно в каждой партии определяют органолептические показатели, температуру, массовую долю жира, плотность, группу чистоты, термоустойчивость, температуру замерзания, а также не реже одного раза в 10 дней бактериальную обсемененность, содержание соматических клеток, наличие ингибирующих веществ; не реже двух раз в месяц — массовую
3 Г. Н. Крусь и др.	33
долю белка; при подозрении на тепловую обработку — активность фосфатазы.
По микробиологическим показателям сырое натуральное молоко должно соответствовать следующим требованиям: количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (МАФАнМ) не должно превышать для молока высшего сорта 3 • 105 КОЕ/см3, первого сорта — 5 • 105 КОЕ/см3, второго сорта — 4 • 10б КОЕ/см3; число соматических клеток для молока высшего сорта — не более 5 • 105 в 1 см3, для молока первого и второго сорта — не более 1 • 106 в 1 см3.
Молоко, полученное от коров в первые 7 дней после отела (молозиво) и в последние 5 дней лактационного периода1 (стародойное) не принимают на молочные заводы.
Это молоко значительно отличается от нормального (натурального) молока по химическому составу, органолептическим и физико-химическим показателям (табл. 5).
5.	Сравнительные показатели нормального молока и полученного в первый (после отела) и последний дни лактационного периода
Показатель	Нормального (натурального)	Первого дня лактационного периода	Последнего дня лактационного периода
Массовая доля, %:			
сухих веществ в том числе:	12,5	25...30	—
молочного жира	3,5	5 и более	5 и более
белков в том числе:	3,2	15 и более	До 5
казеина	2,6	2,7	—
сывороточных белков	0,6	12 и более	Большое количество
молочного сахара (лактозы)	4,8	3,3	3,8
минеральных веществ	0,8	1,2 (увеличение за счет хлоридов)	0,9 (большое количество хлоридов и низкое гидро- и дигидрофосфатов, гидро-и дигидро-цитратов)
витаминов	Микроколичестве	Повышенное количество	—
ферментов	»	То же	Повышенное количество (в том числе липазы)
'Лактационным периодом называют время, в течение которого корова продуцирует молоко. Начинается лактационный период сразу после отела и заканчива-
ется перед запуском. Продолжительность лактационного периода составляет примерно 10 мес. (300 дней).
34
Продолжение
Показатель	Нормального (натурального)	Первого дня лактационного периода	Последнего дня лактационного периода
Вязкость, Па • с	1,8-1О-3	25  10~3	—
Кислотность, °Т	16...18	40...50 и более	14...16 (иногда 9...12)
Плотность, кг/м3	1028	1037...1055	—
Так, молоко первого дня лактационного периода характеризуется высокой массовой долей сухих веществ (25...30 %), что обусловливает его высокую плотность (1037...1055 кг/м3) и вязкость (25 • 10“3 Па • с); пониженным содержанием лактозы и одновременно повышенным (за счет хлоридов) содержанием минеральных веществ, что придает молоку солоноватый вкус; высоким содержанием жира и ферментов (в том числе липазы), что способствует гидролизу жира и образованию значительного количества свободных жирных кислот, придающих молоку специфический запах; высоким содержанием белков, и прежде всего термолабильных сывороточных белков, что обусловливает высокую кислотность и нетермоустойчивость молока. Такое молоко свертывается при нагревании до 60 °C из-за денатурации и коагуляции сывороточных белков и потому непригодно для промышленной переработки на молочные продукты.
Показатели молока постепенно изменяются и после 7 (иногда 10) дней соответствуют показателям нормального молока.
Молоко последнего дня лактации отличается: повышенным содержанием жира и ферментов (в том числе липазы), что способствует повышению количества свободных низкомолекулярных жирных кислот, образующихся при гидролизе жира; повышенным содержанием хлоридов и пониженным содержанием лактозы, что обусловливает появление в молоке солоноватого вкуса. Несмотря на повышенное содержание белков и солей, молоко имеет пониженную кислотность, что объясняется изменениями в составе минеральных веществ, повышенным содержанием гидро- и дигидрофосфатов, гидро- и дигидроцитратов. Последние в нормальном молоке обусловливают долю кислотности 9...13 °Т. Стародойное молоко содержит мелкие жировые шарики и мицеллы казеина. Казеин отличается повышенным содержанием у-фракции.
Молозиво и стародойное молоко медленно свертываются молокосвертывающими ферментами и являются плохой средой для развития молочнокислых микроорганизмов. Продукты, изготовленные из молока с примесью молозива и стародойного молока, имеют неприятный вкус и быстро портятся.
Поэтому согласно действующему стандарту натуральное коровье молоко, полученное в первые 7 и последние 5 дней лактаци-
з*
35
онного периода, не подлежит приемке и переработке на пищевые цели.
В нашей стране установлена базисная норма массовой доли жира молока 3,4 %, базисная норма массовой доли белка 3,0 %.
2.1.3.	СПОСОБЫ ОЧИСТКИ МОЛОКА
Очистку проводят для того, чтобы удалить механические загрязнения и микроорганизмы. Осуществляют очистку способом фильтрования под действием сил тяжести или давления и центробежным способом на сепараторах-молокоочистителях. При фильтровании молоко должно преодолеть сопротивление, оказываемое перегородкой фильтра, выполненной из металла или ткани. При прохождении жидкости через фильтрующую перегородку на ней задерживаются загрязнения в количестве, пропорциональном объему жидкости, прошедшей через фильтр.
Периодически через каждые 15...20 мин необходимо удалять загрязнения из фильтра. Эффективность очистки в значительной мере зависит от давления, при котором происходит фильтрование. Обычно в цилиндрические фильтрационные аппараты молоко поступает под давлением 0,2 МПа. Фильтрационные аппараты с тканевыми перегородками имеют ряд недостатков: кратковременность безостановочной работы; необходимость частой разборки для промывки; возможность прорыва ткани; уменьшение производительности фильтров в зависимости от продолжительности работы.
Наиболее эффективна очистка молока с помощью сепарато-ров-молокоочистителей. Центробежная очистка в них осуществляется за счет разницы между плотностями частиц плазмы молока и посторонних примесей. Посторонние примеси, плотность которых больше, чем у плазмы молока, отбрасываются к стенке барабана и оседают на ней в виде слизи.
Молоко, подвергаемое очистке, поступает по центральной трубке (рис. 1, а) в тарелкодержатель, из которого направляется в шламовое пространство между кромками пакета тарелок и крышкой. Затем молоко поступает в межтарелочные пространства и по зазору между тарелкодержателем и верхними кромками тарелок поднимается вверх и выходит через отверстия в крышке барабана. Процесс очистки начинается в шламовом пространстве, а завершается в межтарелочных пространствах.
Традиционно в технологических линиях центробежная очистка молока осуществляется при 35...45 °C, так как в этих условиях осаждение механических загрязнений более эффективно вследствие увеличения скорости движения частиц.
При центробежной очистке молока вместе с механическими загрязнениями удаляется значительная часть микроорганизмов, 36
Рис. 1. Схема работы сепарирующего устройства:
а — молокоочистителя; б— сливкоотделителя; 1 — исходное молоко; 2 — легкая фракция (очищенное молоко или сливки); 3— частицы, образующие осадок; 4— осадок (слизь); 5— тяжелая фракция (обезжиренное молоко)
что объясняется различием их физических свойств. Бактериальные клетки имеют размеры 0,8...6 мкм, а размеры белковых частиц молока значительно меньше: даже наиболее крупные из них — частицы казеина — достигают размера 0,1...0,3 мкм. Для достижения наибольшей степени удаления микробных клеток предназначен сепаратор-бакгериоотделитель. Эффективность выделения микроорганизмов на нем достигает 98 %.
2.1.4.	РЕЖИМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА
Качество молока, особенно его бактериологические показатели, в значительной степени зависит от длительности и температуры его хранения. Известно, что свежевыдоенное молоко содержит особые бактерицидные вещества, которые не только препятствуют росту бактерий, но и уничтожают их. В неохлажденном молоке быстро развиваются микроорганизмы, вызывающие его скисание. Так, при температуре 32 °C через 10 ч кислотность молока повышается в 2,8 раза, а число бактерий возрастает в 40 раз. В мо
37
л оке, охлажденном до 12 °C, в течение 10 ч кислотность не увеличивается, а общее число бактерий изменяется несущественно. Значит, охлаждение молока — один из основных факторов, способствующих подавлению развития нежелательной патогенной микрофлоры и сохранению качества молока.
Размножение большинства микроорганизмов, встречающихся в молоке, резко замедляется при охлаждении его ниже 10 °C и почти полностью прекращается при температуре около 2...4 °C.
Оптимальные сроки хранения молока, охлажденного до 4...б °C, не более 12 ч. При более длительном хранении молока в условиях низких температур возникают пороки вкуса и консистенции.
2.2.	МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МОЛОКА
2.2.1.	СЕПАРИРОВАНИЕ И НОРМАЛИЗАЦИЯ МОЛОКА
Сепарирование молока — это разделение его на две фракции различной плотности: высокожирную (сливки) и низкожирную (обезжиренное молоко). Осуществляется сепарирование под действием центробежной силы в барабане сепаратора. Молоко, распределяясь в барабане между тарелками в виде тонких слоев, перемещается с небольшой скоростью, что создает благоприятные условия для наиболее полного отделения высокожирной фракции (жировых шариков) за короткое время. Процесс сепарирования молока подчиняется закону Стокса:
/	\2
2 [ 2 л |	2 2 Р — Р1
v = - — Rr п -— 9(60 J	и
где v — скорость выделения жировых шариков, см/с; R — средний радиус рабочей части тарелки сепаратора, см; г—радиус жирового шарика, см; п — частота вращения барабана сепаратора, с-1; р, р, — плотность плазмы и жира, кг/м3; ц — динамическая вязкость, Па-с.
В соответствии с этим законом скорость выделения жировой фракции из молока находится в прямой зависимости от размеров жировых шариков, плотности плазмы молока, габаритов и частоты вращения барабана и в обратно пропорциональной зависимости от вязкости молока. С увеличением размеров жировых шариков и плотности плазмы молока ускоряется процесс сепарирования и отделения сливок. Чем выше содержание сухих обезжиренных веществ в молоке, тем выше плотность плазмы и цельного молока. Следовательно, молоко большей плотности будет иметь лучшие условия для сепарирования. Повышение вязкости молока приводит к снижению скорости выделения жировой фракции.
38
Кроме того, существенное влияние на сепарирование оказывают кислотность и температура молока.
Повышение кислотности молока приводит к изменению коллоидного состояния его белков, сопровождающемуся иногда выпадением хлопьев; в результате нарастает вязкость, что затрудняет сепарирование.
Повышение температуры молока способствует снижению его вязкости и переходу жира в жидкое состояние, что улучшает сепарирование. Оптимальная температура сепарирования 35...45 °C. Нагревание молока до этой температуры обеспечивает хорошее обезжиривание.
Наряду с сепарированием при 35...45 °C иногда применяют высокотемпературное сепарирование при 60...85 °C. С увеличением температуры сепарирования повышаются производительность сепаратора и качество обезжиривания. Однако высокотемпературное сепарирование имеет и ряд недостатков: увеличение содержания жира в обезжиренном молоке вследствие частичного выпадения альбумина, препятствующего выделению жира; сильное вспенивание сливок и обезжиренного молока; возрастание раздробления жировых шариков.
Большое внимание уделяют сепарированию при низких температурах, так называемому сепарированию холодного молока. Однако сепарирование при низкой температуре на обычных сепараторах приводит к снижению их производительности почти вдвое из-за повышения вязкости и частичной кристаллизации жира.
Процесс сепарирования в сепараторе осуществляется в такой последовательности (рис. 1, б). Цельное молоко по центральной трубке поступает в тарелкодержатель, из которого по каналам, образованным отверстиями в тарелках, поднимается в верхнюю часть комплекта тарелок и растекается между ними. В межтарелочном пространстве жировые шарики как более легкая фракция молока движутся к центру барабана, далее по зазору между кромкой тарелки и тарелкодержателем поднимаются вверх и поступают в камеру для сливок. Затем под напором сливки поступают в патрубок, на котором установлены измеритель количества сливок (ротаметр) и регулировочный вентиль. Обезжиренное молоко как более тяжелая фракция направляется к периферии барабана (в грязевое пространство), поднимается вверх и поступает в патрубок, на котором установлены манометр и регулировочный вентиль (кран).
Регулировочный вентиль предназначен для регулирования жирности получаемых сливок, которая изменяется в зависимости от количества сливок и обезжиренного молока. При постоянных количестве и массовой доле жира в поступающем молоке уменьшение количества выходящих сливок приводит к повышению массовой доли жира в них и, наоборот, увеличение количества сливок снижает в них массовую долю жира.
39
Исходя из соотношения масс сливок и обезжиренного молока можно найти требуемую жирность сливок. Определив расчетным путем соотношение между массами сливок и обезжиренного молока, устанавливают это соотношение при помощи регулировочного устройства.
На молочные предприятия молоко поступает с разным содержанием жира и сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), а в готовом продукте жир и СОМО должны быть в опре деленном количестве или соотношении. В связи с этим необходима нормализация сырья.
Нормализация — это регулирование состава сырья для получения готового продукта, отвечающего требованиям стандарта.
При нормализации исходного (цельного) молока по жиру могут быть два варианта: жира в цельном молоке больше, чем требуется в производстве, и жира в цельном молоке меньше, чем требуется. В первом варианте жир частично отбирают путем сепарирования или к исходному молоку добавляют обезжиренное молоко. Во втором варианте для повышения жирности исходного молока добавляют к нему сливки. Массы сливок и обезжиренного молока, необходимых для добавления к исходному молоку, рассчитывают по уравнениям материального баланса, который можно составить для любой составной части молока.
Один из простейших способов нормализации по жиру — нормализация путем смешивания в емкости рассчитанных количеств нормализуемого молока и нормализующего компонента (сливок или обезжиренного молока). Нормализующий компонент добавляют при тщательном перемешивании смеси в емкости.
Нормализацию смешиванием можно осуществить в потоке (рис. 2, а), когда непрерывный поток нормализуемого молока смешивается в определенном соотношении с потоком нормализующего продукта.
Нормализация молока с использованием сепаратора-сливкоотделителя осуществляется в таком порядке: нормализуемое молоко подается на сепаратор-сливкоотделитель, где разделяется на сливки и обезжиренное молоко. Затем полученные сливки и обезжиренное молоко смешиваются в потоке в требуемом соотношении, а часть сливок (при Жм > Жа м) или обезжиренного молока (при Жм < Ж„ м) отводится как избыточный продукт (рис. 2, б).
Массовая доля жира в молоке, нормализованном в потоке, регулируется автоматически с помощью систем управления УНП (управление нормализацией в потоке) и УНС (управление нормализацией в потоке с применением сепаратора-сливкоотделителя). Основная задача систем управления процессом нормализации заключается в получении стабильных заданных значений массовой доли жира или другого параметра нормализованного молока.
40
Молоко
Сливки
Сливки(избыток)
Нормализованное
молоко
Молоко
Сливки
б
Обезжиренное __ молоко(избыток?
Нормализованное t молоко
Рис. 2. Схема нормализации с применением сепаратора-сливкоотделителя, снабженного нормализующим устройством:
а — при Ж,, >	б — при	< Жн м. Здесь Ж.,, Ж„ „ — соответственно массовые доли
жира в исходном и нормализованном молоке
2.2.2.	ГОМОГЕНИЗАЦИЯ МОЛОКА
Гомогенизация — это обработка молока (сливок), заключающаяся в дроблении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий. Известно, что при хранении свежего молока и сливок из-за разницы в плотности молочного жира и плазмы происходит всплывание жировой фракции, или ее отстаивание. Скорость отстаивания жира зависит от размеров жировых шариков, вязкости, от возможности соединения жировых шариков друг с другом. Как известно, размеры жировых шариков колеблются в широких пределах — от 0,5 до 18 мкм. Согласно формуле Стокса скорость выделения (всплывания) жирового шарика прямо пропорциональна квадрату его радиуса. В процессе гомогенизации размеры жировых шариков уменьшаются примерно в 10 раз (размер ~ 1,0 мкм), а скорость всплывания их соответственно становится примерно в 100 раз меньше. В процессе дробления жирового шарика перераспределяется его оболочечное вещество. На построение оболочек образовавшихся мелких шариков мобилизуются плазменные белки, а часть фосфатидов переходит с поверхности жировых шариков в плазму молока. Этот процесс способствует стабилизации высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. Поэтому при высокой дисперсности жировых шариков гомогенизированное молоко практически не отстаивается.
Механизм дробления жировых шариков, схематично показанный на рисунке 3, заключается в следующем. В гомогенизирующем клапане на границе седла гомогенизатора и клапанной щели имеется порог резкого изменения сечения потока, а следовательно, и изменения скорости движения. При переходе от малых скоростей движения к высоким жировой шарик деформируется: его передняя часть, включаясь в поток в гомогенизирующей щели с
41
Pq
Ро ‘'’’"к
Жировой шорик
Зоно повышения р, скорости ==ФИ1
•Pl
Седло
большой скоростью, вытягивается в нить и дробится на мелкие капельки. Таким образом, степень раздробленности, или эффективность гомогенизации, зависит прежде всего от скорости потока при входе в гомогенизирующую щель, а следовательно, от давления гомогенизации, которое всегда опреде-
Рис. 3. Схема дробления жировых шариков в клапанной щели гомогенизатора:
ляет скорость.
С повышением давления уси-
d—диаметр отверстия в седле клапана; v0 — скорость движения молока в клапане; Vq — скорость в пограничном сечении; р$ — давление в клапане; V] — скорость движения в щели клапана; р-, — давление в щели клапана; h — высота щели клапана
ливается механическое воздействие на продукт, возрастает дисперсность жира, а средний диаметр жировых шариков уменьшается. По данным ВНИКМИ, при давлении 15 МПа средний
диаметр жировых шариков составляет 1,43 мкм, а эффективность гомогенизации 74 %, при давлении 20 МПа средний диаметр шариков уменьшается до 0,97 мкм, а эффективность возрастает до 80 %. Повышения давления можно достигнуть, снабдив гомоге
низатор двумя или тремя клапанами. Такие гомогенизаторы называют двух- или трехступенчатыми. Однако повышение давле-
ния приводит к увеличению расхода электроэнергии, поэтому оптимальное давление составляет 10...20 МПа. Рекомендуемое давление гомогенизации зависит от вида и состава изготовляемого продукта. С повышением содержания жира и сухих веществ в продукте следует применять более низкое давление гомогенизации, что обусловлено необходимостью снижения энергетических затрат.
Интенсивность гомогенизации возрастает с повышением температуры, так как при этом жир переходит полностью в жидкое состояние и уменьшается вязкость продукта. При повышении температуры снижается также отстаивание жира. При температурах ниже 50 °C отстаивание жира усиливается, что приводит к ухудшению качества продукта. Наиболее предпочтительной считают температуру гомогенизации 60...65 °C. При чрезмерно высоких температурах сывороточные белки в гомогенизаторе могут осаждаться.
Кроме того, эффективность гомогенизации зависит от свойств и состава продукта (вязкость, плотность, кислотность, содержание жира и сухих веществ). С повышением кислотности молока эффективность гомогенизации уменьшается, так как в кислом молоке снижается стабильность белков и образуются белковые агломераты, затрудняющие дробление жировых шариков. При повышении вязкости и плотности молока эффективность гомогенизации также снижается.
42
В настоящее время применяют два вида гомогенизации: одно-и двухступенчатую. При одноступенчатой гомогенизации могут образовываться агрегаты мелких жировых шариков, а при двухступенчатой происходит разрушение этих агрегатов и дальнейшее диспергирование жировых шариков.
Иногда при производстве молочных напитков и сыров используют раздельную гомогенизацию. Раздельная гомогенизация предназначена для получения гомогенизированного молока с требуемым содержанием жира, повышенной стабильностью жировой дисперсной фазы и белков. Раздельная гомогенизация отличается от полной тем, что при ней механическому воздействию подвергается лишь высококонцентрированная жировая эмульсия (сливки определенной жирности). Сущность раздельной гомогенизации заключается в том, что молоко вначале сепарируют, а полученные сливки гомогенизируют, после гомогенизации их смешивают с обезжиренным молоком, нормализуют, пастеризуют и охлаждают. При производстве раздельно гомогенизированного молока с использованием двухступенчатой гомогенизации массовая доля жира в сливках не должна превышать 25 %, а при одноступенчатой гомогенизации 16 %.
Раздельную гомогенизацию применяют для того, чтобы увеличить производительность гомогенизации и ограничить нежелательное механическое воздействие на молочный белок при выработке питьевого молока, кисломолочных продуктов и сыров. Полученное при раздельной гомогенизации молоко по своим физико-химическим и органолептическим свойствам не отличается от обычного гомогенизированного молока при условии, если массовая доля жира в сливках, используемых при гомогенизации, не превышает 12 %. В молоке, полученном из сливок с повышенным содержанием жира и гомогенизированном раздельным способом, наблюдается усиленное отстаивание жира.
2.2.3.	МЕМБРАННЫЕ МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МОЛОКА
К мембранным методам обработки продукта относят баромембранные и электромембранные (например, электродиализ).
Баромембранным называют такой способ обработки, когда продукт проходит через полупроницаемую перегородку (мембрану) под действием избыточного давления. В зависимости от размера отделяемых частиц различают обратный осмос, ультрафильтрацию, нанофильтрацию, микрофильтрацию и др. Однако четкой границы между баромембранными методами провести нельзя, так как они часто перекрывают друг друга (рис. 4).
К мембранным методам разделения и концентрирования молока относятся ультрафильтрация, обратный осмос и электродиализ.
43
0,001 0,01	0,1	1	10	100 1000
Размеры разделяемых частиц, мкм
Рис. 4. Схема градации баромембранных методов по размерам разделяемых частиц (по Ватсону и Харнбургу)
Ультрафильтрация — это фильтрация под давлением с помощью полупроницаемых мембран, изготовляемых на основе синтетических полимерных (ацетат целлюлозы, полиамид, полисульфон) и керамических материалов.
Для ультрафильтрации применяют мембраны с порами размером 50... 100 нм. Такие мембраны задерживают молекулы с размерами большими, чем размеры пор, и пропускают мелкие молекулы. Схема распределения молекул при ультрафильтрации показана на рисунке 5. При ультрафильтрации приходится преодолевать осмотическое давление разделяемого раствора, так как раствори
тель переносится в направлении, противоположном возрастанию концентрации растворенного вещества, задерживаемого фильтром. Поэтому ультрафильт-•	рацию проводят под давле-
Вода Соли
Рис. 5. Схема распределения молекул при ультрафильтрации
нием 0,1...0,5 МПа.
В молочной промышленности ультрафильтрацию используют для выделения белков из молока или молочной сыворотки. В процессе ультрафильтрации сыворотка под давлением движется между полупроницаемыми мембранами. Часть сыворотки (фильтрат) проходит через мембраны, оставляя при этом на фильтре сывороточные белки. Полученный фильтрат состоит в основном из воды,
44
лактозы, минеральных солей. Другая часть сыворотки (концентрат) проходит между мембранами, унося при этом и выделившиеся белки. Таким образом, концентрат включает все сывороточные белки и ту часть воды, лактозы и минеральных солей, которая не прошла через мембраны. Отношение объемов концентрата и сыворотки, поступившей на ультрафильтрацию, составляет обычно 1:5.
Успешно применяют ультрафильтрацию для концентрации сывороточных белков творожной сыворотки. Сывороточно-белковые концентраты и фильтраты используют при выработке традиционных и новых видов продуктов питания, отличающихся повышенной биологической ценностью, в частности при производстве продуктов диетического, лечебного и детского питания.
Обратный осмос — это разделение растворов через полупроницаемые мембраны с порами размером менее 50 нм при давлении 1...10 МПа. При обратном осмосе через мембраны проходит только вода, а все остальные части молочного сырья задерживаются мембраной. Происходит концентрирование молочного сырья.
Электродиализ — это перенос ионов из одного раствора в другой, осуществляемый через мембрану под действием электрического поля, создаваемого электродами, расположенными по обе стороны мембраны. Электродиализу подвержены только те вещества, которые при растворении диссоциируют на ионы или образуют заряженные комплексы. Электронейтральные вещества, например лактоза, сахароза, молекулы которых при растворении не несут какого-либо заряда, в электродиализном процессе не участвуют.
В молочной промышленности электродиализной обработке подвергают молочную сыворотку с целью ее деминерализации. В молочной сыворотке кроме белков и лактозы содержится повышенное количество минеральных солей, что затрудняет ее переработку на продукты питания, особенно для детей. Освобождение сыворотки от минеральных солей при помощи электродиализа в 8... 10 раз дешевле, чем при использовании для этой цели ионообменных смол.
Достижения в технологии фракционирования и модификации компонентов молока путем ультрафильтрации, электродиализа, обратного осмоса обусловили более широкое применение молочных ингредиентов в различных отраслях промышленности (хлебопекарной, кондитерской, мясной). Применение мембранных процессов в молочной промышленности привело к созданию малоотходного производства, позволяющего повысить эффективность использования сырья на пищевые цели. В результате применения мембранных процессов все сухие вещества молока оказываются полностью переработанными в полноценные продукты питания. Это позволяет увеличить выработку товарной продукции из единицы сырья и снизить ее себестоимость. Продукты ультра
45
фильтрации нашли применение в производстве молочных напитков, сыров и творога. Внедрение ультрафильтрации на сыродельных заводах позволяет увеличить выход сыров на 15...20 % путем использования сывороточных белков концентрата сыворотки, сократить расход сычужного фермента на 75...80 %, а также частично решить проблему очистки сточных вод.
2.3.	ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА МОЛОКА
2.3.1.	ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА МОЛОКА
Тепловую обработку молочного сырья проводят с целью его обеззараживания. Она должна обеспечить не только надежное подавление жизнедеятельности микроорганизмов, но и максимально возможное сохранение исходных свойств молока. Любое тепловое воздействие на молоко нарушает его первоначальный состав и физико-химические свойства. Степень физико-химических изменений составных частей молока зависит главным образом от температуры и продолжительности тепловой обработки.
Молочные белки под действием тепла денатурируют. Наиболее чувствительны к нагреванию сывороточные белки, которые денатурируют при температурах выше 65 °C, казеин же обладает высокой тепловой стойкостью. При температурах выше 100 °C начинается частичное разложение лактозы, в результате которого молоко приобретает специфический вкус, запах и цвет (бурый). Молочный жир при нагревании до 100 °C практически не меняется. В процессе тепловой обработки частично разрушаются витамины, особенно водорастворимые (С, Вр, тиамин и др.), а также инактивируются ферменты (редуктаза, фосфатаза, пероксидаза). Минеральные соли в результате перехода растворимых солей кальция и фосфора в нерастворимое состояние частично выпадают в осадок. Изменение составных частей молока, отрицательно влияющее на пищевую ценность и органолептические показатели, должно быть незначительным.
К видам тепловой обработки относятся пастеризация и стерилизация. Разновидности пастеризации — это ультравысокотемпе-ратурная (УВТ) обработка и термизация.
2.3.2.	ПАСТЕРИЗАЦИЯ МОЛОКА
Пастеризация молока — это тепловая обработка молока с целью уничтожения вегетативных форм микрофлоры, в том числе патогенных. Режим пастеризации должен обеспечить также получение заданных свойств готового продукта, в частности органолептических показателей (вкус, нужные вязкость и плотность сгустка).
46
Эффект пастеризации, обусловленный степенью гибели патогенной микрофлоры, влияет на выбор режимов и способов пастеризации. Из патогенных микроорганизмов наиболее устойчивы к тепловой обработке бактерии туберкулеза. Поскольку работа по определению возбудителей туберкулеза сложна, то эффективность пастеризации принято определять по гибели не менее стойкой кишечной палочки. Эффект пастеризации зависит от температуры t и продолжительности тепловой обработки z, взаимосвязь которых установлена в виде следующего уравнения:
In z = 36,84 — 0,48 /,
где 36,84 и 0,48 — постоянные величины.
В зависимости от этих факторов различают три режима пастеризации: длительная пастеризация — при температуре 60...63 °C с выдержкой 30 мин; кратковременная — при 74...78 °C с выдержкой 20 с; моментальная — при температуре 85...87 °C или 95...98 °C без выдержки.
Выбор режимов пастеризации предопределяется технологическими условиями и свойствами продукта. При содержании в продукте компонентов, отличающихся низкой термоустойчивостью, следует применять длительную пастеризацию. Процесс длительной пастеризации хотя и обеспечивает надежное уничтожение патогенных микробов и наименьшее изменение физико-химических свойств молока, однако требует больших затрат, связанных с использованием малопроизводительного оборудования.
Наиболее распространенный способ в производстве пастеризованного молока, кисломолочных продуктов и мороженого — кратковременная пастеризация. Этот способ также надежен для инактивации микробов и максимального сохранения исходных свойств молока. Моментальная пастеризация по воздействию на микробы и свойства молока аналогична кратковременной. Она рекомендуется для пастеризации сливок, из которых вырабатывают масло, и при производстве молочных консервов. Таким образом, все способы пастеризации позволяют получить продукт, безвредный для непосредственного употребления в пищу, но имеющий ограниченный срок хранения.
Сопротивляемость микроорганизмов тепловой обработке увеличивается при повышении содержания жира и сухих веществ в продуктах (сливки, смесь для мороженого), так как жировые и белковые вещества оказывают защитное действие на микробные клетки. Поэтому для продуктов с повышенным содержанием жира и сухих веществ температура пастеризации должна быть увеличена на 10... 15 °C по сравнению с температурой пастеризации молока.
Одновременно с пастеризацией для улучшения органолептических показателей молока и сливок проводят их дезодорацию.
47
Органолептические показатели изменяются вследствие наличия в молоке летучих веществ и газов, особенно кислорода, обусловливающих нежелательные вкус и запах. Кислород, присутствующий в молоке, при хранении способствует окислению жировой фракции и разрушению витаминов. Для удаления этих нежелательных веществ из молока используют вакуум-дезодорационные установки. Дезодорацию осуществляют обычно при температуре 65...70 °C и разрежении 0,04...0,06 МПа в течение 4...5 с. При этих условиях молоко закипает и вместе с парами удаляются нежелательные газы и летучие вещества.
Улътравысокотемпературная (УВТ) обработка молока проводится при температурах выше 100 °C без выдержки или с выдержкой 1...3 с. Так, в технологии кисломолочных напитков используют УВТ-обработку при 102 ± 2 °C без выдержки.
Термизация — это тепловая обработка молока с целью увеличения продолжительности его хранения путем снижения общей бактериальной обсемененности молока. Проводят ее при температуре 65 °C в течение 15 с. Термизация в качестве низкотемпературной кратковременной тепловой обработки рекомендована для повышения стойкости сырого молока при хранении. В сыроделии тер-мизацию применяют для обработки молока с повышенной бактериальной обсемененностью и предназначенного для созревания, а в производстве молочных консервов — для повышения термостойкости молока.
2.3.3.	СТЕРИЛИЗАЦИЯ МОЛОКА
Стерилизация молока — это тепловая обработка молока (при температурах выше 100 °C) с целью повышения стойкости в хранении путем уничтожения как вегетативных, так и споровых форм микроорганизмов.
Эффективность стерилизации Эс определяется по разности десятичных логарифмов первоначальной концентрации спорообразующих микроорганизмов в исходном молоке Сн и конечной концентрации спор Ск в продукте после тепловой обработки:
Эс= lg С„ — 1g Ск.
Она должна быть в пределах от 9 до 10. Эффективность стерилизации находится в такой же прямой зависимости от температуры и продолжительности ее воздействия, как и при пастеризации. Стерилизацию по сравнению с пастеризацией проводят при более высоких температурах, но с менее продолжительной выдержкой, поэтому физико-химические свойства молока претерпевают почти такие же изменения, как при пастеризации.
48
В зависимости от особенностей производства и фасования продукта различают периодическую и непрерывную стерилизацию в таре и в потоке с асептическим розливом.
Периодическую стерилизацию в таре осуществляют после фасования и герметического укупоривания продукта при 110... 120 °C в течение 15...30 мин. Для периодической стерилизации в таре служат стерилизаторы периодического действия — автоклавы. При периодической стерилизации продукт в таре загружают в стерилизатор, нагревают паром, выдерживают определенное время и охлаждают водой или воздухом до 40...50 °C. Периодическая стерилизация обеспечивает высокую стойкость продукта при хранении даже в неблагоприятных условиях (при 50 °C) в течение 12мес и более. Однако этот способ малопроизводителен и вызывает физико-химические изменения составных частей молока вследствие продолжительного теплового воздействия. В результате этих изменений молоко приобретает сильно выраженный кипяченый вкус, буровато-кремовую окраску.
Наиболее распространена непрерывная стерилизация с одноступенчатым и двухступенчатым режимами. При стерилизации с одноступенчатым режимом в потоке продукт подвергают кратковременной ультравысокотемпературной обработке (УВД) при температуре 130... 150 °C в течение нескольких секунд, после чего фасуют в асептических условиях в стерильную тару. Стерилизацию в потоке проводят прямым или косвенным нагревом. Прямой нагрев осуществляют путем смешивания теплоносителя (пара) с продуктом, а косвенный нагрев — через теплопередающую поверхность. При смешивании с паром продукт нагревается практически мгновенно, что позволяет использовать молоко более низкой термоустойчивости. Кроме того, мгновенное тепловое воздействие вызывает наименьшие физико-химические изменения. К существенным недостаткам описанного способа относятся низкий коэффициент регенерации теплоты, повышенные требования к качеству пара, используемого для нагревания продукта.
Для стерилизации продукта способом косвенного нагрева применяют трубчатые, пластинчатые, а для вязких продуктов — скребковые теплообменники. Теплообменники косвенного нагрева характеризуются надежностью в работе, простотой обслуживания и высокой степенью использования теплоты. Однако при стерилизации в таких теплообменниках быстрее образуется пригар на теплопередающих поверхностях.
Непрерывную стерилизацию с двухступенчатым режимом осуществляют в такой последовательности: первоначально продукт стерилизуют в потоке при 130...150 °C в течение нескольких секунд, затем после розлива и укупоривания вторично стерилизуют продукт в таре при 110...118 °C в течение 15...20 мин. Двухступенчатый режим стерилизации предназначен для уничтожения мик-
4 Г. Н. Крусь и др.
49
роорганизмов, не только имеющихся в сырье, но и попавших в продукт при его фасовании. Продукт, полученный при двухступенчатом режиме стерилизации, имеет высокую стойкость при длительном хранении.
При выборе способа стерилизации и типа установок следует учитывать условия эксплуатации, качество исходного сырья, вид вырабатываемого продукта и экономическую целесообразность.
2.4.	ТЕХНОЛОГИЯ ЗАКВАСОК
2.4.1.	ПОДБОР КУЛЬТУР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Производство многих молочных продуктов (кисломолочные напитки, творог, сыр) основано на биохимических процессах брожения молочного сахара (лактозы) и коагуляции казеина молока. Брожение лактозы, т. е. превращение в соединения с меньшей молекулярной массой, происходит под воздействием молочнокислых, пропионовокислых, уксуснокислых бактерий и дрожжей.
К молочнокислым бактериям, вызывающим молочнокислое брожение, относятся молочнокислые кокки и палочки. В группу молочнокислых кокков входят лактококки (Lc. lactis, Lc. cremoris, Lc. diacetilactis) и термофильный стрептококк (Sc. salivarius termophilus), а в группу молочнокислых палочек — болгарская и ацидофильная, а также палочки, используемые в сыроделии.
Пропионовокислые бактерии сбраживают глюкозу, молочную кислоту в пропионовую кислоту и другие продукты, которые обогащают вкус и запах продукта. В процессе размножения эти бактерии могут синтезировать витамин Bi2. Уксуснокислые бактерии являются возбудителями уксуснокислого брожения, в результате которого образуется уксусная кислота.
Чистые культуры молочнокислых бактерий и другие микроорганизмы (например, дрожжи) получают в специальных лабораториях чистых культур из молока, высококачественных молочных продуктов и растений. Для бактериальных заквасок должны быть подобраны такие культуры микроорганизмов, в результате деятельности которых получаются высококачественные молочные продукты.
Подбор отдельных штаммов и заквасок для кисломолочных продуктов осуществляют по следующим показателям:
соответствие микробиологической чистоты штаммов и заквасок по микроскопическому препарату (отбраковка образцов, загрязненных посторонней микрофлорой);
активность штаммов и заквасок, характеризуемая продолжительностью сквашивания и органолептической оценкой (характер сгустка, вкус, запах);
50
влагоудерживающая способность (влагоотдача);
предел кислотообразования, определяемый по титруемой кислотности;
устойчивость к поливалентному бактериофагу;
антибиотическая и антагонистическая активность по отношению к условно-патогенной и патогенной микрофлоре.
Бифидобактерии, используемые для приготовления молочных продуктов лечебно-профилактического назначения, подбирают с учетом особенностей их свойств. Бифидобактерии медленно размножаются в молоке, отдельные штаммы этих бактерий сквашивают молоко при оптимальной температуре развития за 2...4сут, что неприемлемо в технологии молочных продуктов. Поэтому проводят подбор штаммов бифидобактерий, имеющих повышенную кислотообразующую способность. Профилактическая и лечебная ценность молочных продуктов определяется не только количеством полученной заквасочной микрофлоры, но и способностью приживаться в кишечнике человека. Косвенным показателем способности микроорганизмов приживаться в кишечнике служит их устойчивость к фенолу, который всегда находится в содержимом кишечника. Штаммы бифидобактерий сильно различаются по этому свойству. Поэтому существует необходимость подбора бифидобактерий по данному признаку. Кроме того, следует подбирать бифидобактерии по их способности образовывать антибиотические вещества. В настоящее время определены следующие критерии подбора бифидобактерий в состав заквасок для сыра:
продолжительность свертывания молока, ч;
прирост титруемой кислотности за 24 ч, °Т;
число жизнеспособных клеток бифидобактерий в производственной закваске;
антагонистическая активность по отношению к кишечной палочке;
устойчивость к фенолу, pH;
органолептические показатели сгустка.
2.4.2.	ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЗАКВАСОК
Специализированные лаборатории и биофабрики выпускают закваски в зависимости от их физического состояния и способа производства следующих видов: жидкие (обозначаются буквой Ж); сухие (обозначаются буквой С); замороженные (обозначаются буквой 3); на плотных питательных средах (обозначаются буквами ПС).
В зависимости от числа жизнеспособных клеток и способа производства различают бактериальные закваски (БЗ) и бактериальные концентраты (БК).
4*
51
При изготовлении бактериальных заквасок не проводят концентрирование микробных клеток, поэтому число жизнеспособных клеток в 1 см3 или 1 г заквасок составляет не более 10 млрд.
При изготовлении бактериальных концентратов проводят обязательное концентрирование микробной массы, поэтому число жизнеспособных клеток в 1 см3 или 1 г концентрата составляет сотни миллиардов.
Жидкие закваски представляют собой чистые культуры, находящиеся в активном состоянии и выращенные в стерильном молоке. Срок годности их составляет 2 нед при температуре хранения 3...6 °C. При длительном транспортировании без соблюдения режима охлаждения активность культур, входящих в жидкие закваски, быстро снижается.
С целью повышения сроков хранения заквасок, их активности и увеличения в заквасках числа бактериальных клеток вырабатывают сухие закваски, а также жидкий и сухой бактериальные концентраты. Жидкий бактериальный концентрат приготавливают путем культивирования молочнокислых бактерий в питательной среде, их концентрирования (центрифужным способом) и смешивания полученной биомассы с защитной средой.
Сухой бактериальный концентрат вырабатывают из жидкого препарата (с защитной средой) путем его сублимационной сушки. Сублимационная сушка заключается в высушивании бактериального препарата в замороженном состоянии при глубоком вакууме. При этом содержание микробных клеток в 1 г сухого бактериального препарата повышается до сотен миллиардов клеток, а срок хранения увеличивается до 4 мес.
Сухие закваски вырабатывают из жидких путем их сушки методом распыления или сублимации. При производстве сухих заквасок с помощью распылительных сушилок активность чистых культур сохраняется до 3 мес. При сублимационном способе сушки сохраняемость живых клеток достигает 90 % в течение нескольких месяцев и даже лет.
Сухие бактериальные закваски и концентраты в отличие от жидких более транспортабельны и могут сохраняться в течение длительного времени. При использовании сухого бактериального концентрата упрощается схема приготовления заквасок. Сухой бактериальный концентрат активизируется путем растворения его в стерилизованном обезжиренном молоке и выдержки в течение 1,5...5 ч при оптимальной температуре развития бактериальных клеток. После активации бактериальный препарат направляют непосредственно в производство или для получения первичной производственной закваски, приготовленной на пастеризованном молоке.
Разработаны закваски прямого внесения. В качестве таких заквасок используют культуры DVS (прямое сквашивание в емкос
52
ти), которые просты в употреблении и не нуждаются в предварительной подготовке, например в активизации. Во ВНИИМСе разработана технология лиофилизированных бактериальных концентратов, пригодных для непосредственного внесения в молоко при выработке сыра. Это исключает необходимость приготовления производственных заквасок на заводах.
Для обеспечения работников молочной промышленности информацией о составе микрофлоры бактериальных заквасок и концентратов введены условные обозначения различных групп, видов и разновидностей микроорганизмов, включаемых в состав заквасочной микрофлоры.
В таблице 6 приведены список микроорганизмов, используемых в составе заквасок для сыров, а также буквенные обозначения состава заквасочной микрофлоры (ее бактериальная формула), которые наносят на этикетку и (или) указывают в удостоверении о качестве заквасок.
6. Микроорганизмы, используемые в составе заквасок для сыров, и их буквенное обозначение
Подгруппа	Род	Вил	Разновидность	Условное обозначение
	Прокариоты бактерий			
Грамположительные	Enterococcus	faccalis	—	ЕФ
КОККИ	(энтерококки)			
	Lactococcus	lactis	lactis	Л
	(лактококки)		cremoris	К
			diacetilactis	д
	Leuconoctoc	lactis mesen-	cremoris	Б
	(лейконостоки)	teroides	dextranicum	
	Streptococcus (стрептококки)	salvaries	thermophilus	Тс
Грамположительные	Lactobacillus	casei	—	Пк
неспорообразующие	(лактобациллы)	plantarum			Пп
палочки правильной формы		acidophilus	—	Па
		delbruechii	bulcaricus	Пб
			lactis	Пл
		helveticus	—	Пх
		fermentum	—	Пф
Грамположительные	Bifidobacterium	bifidum	—	БФб
неспорообразующие	(бифидобактерии)	longum			БФл
палочки неправильной формы		adolescentis	—	БФа
	Brevibacterium	linens	—	БВл
	(бревибактерии) Propionibacterium (пропионовокислые бактерии)	shermani	—	ПКш
53
Продолжение
Подгруппа	Род	Вид	Разновидность	Условное обозначение
	Эукариоты			
	Плесневые грибы	camemberti	—	Пкм
	Penicillium	caseicolum	—	Пкк
		roqueforti	—	Прф
	Дрожжи Torulopsis	—		Дт
В зависимости от числа видов микроорганизмов, входящих в состав микрофлоры, закваски подразделяют на два типа: монови-довые, состоящие из микроорганизмов одного вида или разновидности, которые условно обозначают буквой М, и поливидовые, в состав микрофлоры которых входит два или более видов микроорганизмов, условно обозначаемые буквой П. Так, бактериальная формула угличской закваски (СМС) — БЗ : П : С : ЛКДБ — расшифровывается как бактериальная закваска (БЗ), поливидовая (П), сухая (С), в состав которой входят следующие микроорганизмы: Lc. lactis (Л), Lc. cremoris (К), Lc. diacetilactis (Д), Leuc. cremoris (Б).
За рубежом используют другую систему информации о составе заквасок. При этом она отличается в разных странах у различных производителей. Чаще всего применяют следующие обозначения: О — бактериальная формула имеет вид ЛК; D — бактериальная формула ЛКД; J — бактериальная формула Б; JD — бактериальная формула ЛКДБ.
Контрольные вопросы и задания. 1. В чем заключается первичная обработка молока на предприятиях? 2. Каковы требования действующего стандарта на молоко коровье? 3. Перечислите способы очистки молока от механических примесей и бактерий. 4. С какой целью и каким образом проводят охлаждение молока? 5. Какие факторы влияют на сепарирование? 6. Дайте схемы нормализации молока. 7. Назовите факторы, влияющие на эффективность гомогенизации. 8. Какова сущность мембранных методов разделения и концентрирования молочного сырья? 9. Как влияют режимы пастеризации на составные части молока? 10. С какой целью проводят стерилизацию и каковы ее режимы? 11. Дайте характеристику микроорганизмов, применяемых для заквасок. 12. По какому принципу подбирают культуры, используемые при производстве кисломолочных продуктов? 13. Каковы способы получения бактериальных препаратов?
3.	НЕМОЛОЧНОЕ СЫРЬЕ: РАСТИТЕЛЬНЫЕ БЕЛКИ И ЖИРЫ, ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ
3.1.	РАСТИТЕЛЬНЫЕ БЕЛКИ И АНАЛОГИ МОЛОКА
3.1.1.	ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ БЕЛКОВ
Растительные белки содержатся в значительных количествах в зерновых и бобовых культурах. Особенно высокой массовой долей белка отличаются семена бобовых, при этом большая часть бобовых белков приходится на фракции альбуминов и глобулинов (табл. 7).
7. Содержание белков в зерновых и зернобобовых культурах
Культура	Массовая доля белка, %	В том числе в процентах общего белка	
		Альбумины	Глобулины
Пшеница	12,5	5,2	12,6
Рожь	9,9	25,3	19,2
Ячмень	10,3	12,5	12,7
Гречиха	10,8	21,7	42,6
Рис	7,4	10,6	8,1
Кукуруза	10,3	18	13,3
Горох	20,5	9,6	85,7
Соя	40	—	95
Как видно из таблицы 7, самая ценная культура семейства бобовых — это соя, в семенах которой находится до 40 % белка. Кроме того, в сое содержится 20 % жира. Фосфатиды в семенах сои представлены лецитином (около 35 % всех фофатидов), кефалином и др.
Из углеводов содержатся (%): моносахариды 0,07...2,2; сахароза 3,3...13,5; раффиноза 1,2; стахиоза 3,5; крахмал и декстрин 3,1...9,0; пентозы 3,8...5,5; галактоза 4,6; арабиноза 3,8; целлюлоза (клетчатка) 3...7; гемицеллюлоза 1,3...6,5.
Кроме того, в семенах сои содержатся нежелательные и токсичные вещества, что исключает использование семян сои не только в пищевых продуктах, но и в кормах. Такие вещества, как ингибиторы трипсина, лектины, аллергены, стеролы, олигосахара, фосфатиды, изофлавины, вызывают посторонний запах в продукте, приводят к желудочно-кишечным расстройствам и тормозят рост организма.
Из ингибиторов сои наиболее исследованы ингибиторы протеолитических ферментов — трипсина и химозина. Отличительная
55
особенность ингибиторов трипсина заключается в их способности образовывать с трипсином устойчивые комплексы, в которых фермент утрачивает свою активность.
Семена бобовых растений, в том числе сои, содержат лектины, представляющие собой группу белков гликопротеидной природы. Лектины вызывают избирательную агглютинацию (агрегацию, склеивание) эритроцитов крови. Высокое содержание лектинов в семенах некоторых бобовых делает их токсичными.
Применение семян сои для пищевых целей становится возможным только после специальной технологической обработки.
3.1.2.	ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ БЕЛКОВ
Для получения пищевого белка соевые бобы подвергают вымачиванию, измельчению, тепловой обработке и экстракции.
Вымачивание или варка соевых бобов в щелочном водном растворе способствует снижению выраженности соевого привкуса, размягчает соевые бобы, увеличивает количество удаляемых олигосахаридов и ускоряет инактивацию соевых ингибиторов трипсина. Для вымачивания соевых бобов используют растворы карбоната натрия или гидроксида натрия, а также нейтральный водный раствор аскорбината натрия и гидрокарбоната натрия. Вымачивание продолжается в течение 12...24 ч. Гидрокарбонат натрия добавляют в таком количестве, чтобы pH раствора в конце вымачивания соевых бобов составлял 6,5...7,5. Вместо вымачивания предложена микроволновая обработка соевых бобов в течение 3...5 мин, после чего их подают на измельчение.
Для измельчения соевых бобов используют горячую или холодную воду, а в ряде случаев измельчают на коллоидной мельнице.
Тепловую обработку горячей водой проводят при таком режиме, который бы обеспечивал инактивацию ингибиторов трипсина. Кроме того, тепловая обработка соевой массы способствует улучшению вкусовых и ароматических свойств продукта, однако при этом продукт приобретает сильный запах серы. Для его удаления используют дезодорацию, которую сочетают с тепловой обработкой. Один из способов дезодорации — использование колонки с гранулированным активным углем. Тепловую обработку можно проводить либо до экстракции белков сои, либо после нее, при этом применяют разные режимы (кипячение, стерилизация).
Соевое молоко экстрагируют из влажной соевой массы в холодном или горячем виде. При этом в продукт переходит около 65 % белка и 55 % сухих веществ, содержащихся в соевых бобах.
Для получения пищевого белка (соевая мука, концентраты, изоляты) измельчают предварительно обезжиренные соевые бобы. Полученную водную суспензию фильтруют и центрифугируют для
56
удаления нерастворимого осадка. Для концентрирования белка применяют сгущение на вакуумных аппаратах. Полученное соевое молоко сушат на распылительных сушилках. Для концентрирования белка применяют также ультрафильтрацию, которая позволяет извлечь фитиновую кислоту (фосфор влияет на растворимость белка), ингибиторы трипсина и сложные сахара.
Схема технологических процессов переработки соевых бобов на пищевые белки, сухое и жидкое соевое молоко приведена на рисунке 6.
За рубежом широко распространено жидкое соевое молоко. По содержанию сухих веществ, которое зависит от массы используемой воды при выработке продукта, соевое молоко можно подразделить на три основных вида: густое соевое молоко с соотношением вода : бобы в пределах от 5 :1 до 6: 1; соевое молоко, которое по консистенции и пищевой ценности приближено к коровьему, соотношение вода : бобы колеблется в пределах от 8 :1 до 8,5 : 1; «экономное» молоко, соотношение вода : бобы составляет 10:1. «Экономное» молоко используют в качестве соевого безалкогольного напитка (рис. 6, вариант 4).
Из бобов сои после извлечения из них жира получают пищевые белки (рис. 6, варианты 2, 3).
Пищевые белки на основе сои вырабатывают в виде следующих продуктов: обезжиренная соевая мука, концентрат и изолят соевого белка (табл. 8).
8. Состав соевых бобов и соевых продуктов в пересчете на сухое вещество, %
Соевые продукты	Белок	Жир	Углеводы	Зола	Пищевые волокна
Соевые бобы	42	20	35	5	5,5
Обезжиренная соевая мука	54	1	38	6	3,5
Концентрат соевого белка	70	1	24	5	3,5
Изолят соевого белка	92	0,5	2,5	4,5	0,5
Соевые продукты отличаются один от другого массовой долей белка и степенью очистки от углеводов и пищевых волокон. Так, массовая доля белка в изоляте достигает 92 % при незначительном содержании углеводов — 2,5 % и пищевых волокон — 0,5 %.
По содержанию незаменимых аминокислот соевые продукты близки к казеину (табл. 9).
Белки соевых продуктов лишь по содержанию цистина, треонина и общей сумме серосодержащих аминокислот не удовлетворяют «идеальному белку», разработанному ФАО—ВОЗ. По массовой доле метионина соевые белки уступают казеину, однако, комбинируя их с другими белками, можно восполнить дефицит метионина.
57
Промывка Н------- Соевыебобы
Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4
Рис. 6. Схема технологических процессов переработки соевых бобов
9. Содержание аминокислот в различных белках, г в 100 г белка
Аминокислота	Шкала ФАО—ВОЗ «идеальный белок»	Казеин	Белок женского молока	Соевые продукты		
				мука	концентрат	изолят
Изолейцин	4,0	5,4	5,12	4,7	4,7	4,9
Лейцин	7,0	9,5	9,3	7,9	7,8	7,8
Лизин	5,5	8,1	6,9	6,3	' 6,3	6,4
Метионин	—	1,7	1,4	1,4	1,4	1,3
Цистин	3,0	1,5	1,9	1,6	1,6	1,5
Сумма серосодержа-	3,5	3,2	3,4	3,0	3,0	2,8
щих аминокислот Фенилаланин	—	5,2	3,7	5,3	5,2	5,4
Тирозин	—	5,0	2,9	3,8	3,9	4,3
Сумма ароматиче-	6,0	10,2	6,4	9,1	9,1	9,7
ских аминокислот Треонин	4,0	4,7	4,3	3,9	4,2	3,6
Триптофан	1,0	1,4	0,6	1,3	1,5	1,4
Для изготовления молочных продуктов на основе соевых белков используют изоляты и специальные концентраты — соевые аналоги сухого коровьего молока, последние представляют собой обычно смесь пищевого соевого белка с различными ингредиентами, имитирующими состав коровьего молока. Так, для производства аналога сухого коровьего молока соевую муку смешивают с четырехкратным количеством воды, добавляют гидрогенизированное соевое масло и эмульгатор. Смесь обрабатывают на коллоидной мельнице, гомогенизируют и высушивают на распылительной сушилке. Сухой продукт смешивают с сахаром, солью, минеральными веществами и витаминами. Продукт имеет следующий состав (%): соевая мука 74,3; гидрогенизированное соевое масло 15; сахароза 6,9; эмульгатор 0,8; ароматические вещества 0,1; минеральные вещества 1,9; витамины 0,1. Срок хранения сухого продукта при 25...27 °C — до 6 мес. При восстановлении продукт смешивают с водой в соотношении 1: 9.
Аналоги сухого молока могут иметь разный состав по видам и массовой доле используемых ингредиентов.
Следует учитывать, что все соевые продукты, поступающие в нашу страну из-за рубежа, получены из генетически модифицированной сои. Отечественная соя производится на Дальнем Востоке, в Краснодарском крае и Сибири.
В настоящее время в Алтайском крае выращивают сою из сортов сибирской селекции и на основе переработки цельных соевых бобов производят сухое соевое молоко под названием «Соевый сухой заменитель молока» (ССЗМ), технология которого разработана в СибНИОСТПМ (рис. 6, вариант 1).
Технологический процесс выработки ССЗМ включает следующие операции: промывку, вымачивание, размол, экстракцию водорастворимых компонентов, отделение экстракта, пастеризацию
59
его, сгущение и сушку. Соевые бобы промывают водой для очистки от пыли; вымачивают в воде для максимального удаления олигосахаридов, набухания бобов и дезодорации. Набухшие бобы размалывают для достижения заданной степени дисперсности. Экстрагируют водорастворимые компоненты с целью максимального извлечения белка и жира. Затем разделяют систему на жидкую и твердую фазы. Полученный экстракт пастеризуют, сгущают и сушат.
В таблице 10 приведены физико-химические показатели образцов «Соевого сухого заменителя молока» из сои сибирской селекции и сухого соевого молока фирмы «Ассоя» (Краснодар).
10. Физико-химические показатели различных образцов сухого соевого молока отечественного производства
Продукт	Массовая доля, %			Кислот-ность, “Т	Индекс растворимости, %
	влаги	белка	жира		
Соевый сухой заменитель молока	6,0	40,2	20,5	16,0	0,75
Соевый сухой заменитель молока (из лущеной сои)	5,6	41,8	24,6	19,0	0,65
Сухое соевое молоко (Краснодар)	6,5	39,0	20,2	13,0	0,80
Как следует из данных таблицы 10, сухое соевое молоко из сои сибирской селекции по составу аналогично продукту, вырабатываемому в Краснодарском крае.
«Соевый сухой заменитель молока» вырабатывает предприятие ООО «Белок» (с. Быстрянка Красногорского района Алтайского края).
3.2.	РАСТИТЕЛЬНЫЕ ЖИРЫ И АНАЛОГИ МОЛОЧНОГО ЖИРА
3.2.1.	ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ ЖИРОВ
С целью снижения ресурсоемкое™ производства молочных продуктов для замены молочного жира (или части его) применяют жиры растительного происхождения.
Растительные жиры, предназначенные для использования в технологии молочных продуктов, применяют, как правило, в виде аналогов (заменителей) молочного жира, которые получают путем специальной обработки (рафинация, гидрогенизация, переэтерификация) растительных жиров. Цель обработки — получить твердые жиры пластичной консистенции путем изменения жирнокислотного состава исходных растительных жиров (саломасы).
Рассмотрим особенности жирнокислотного состава молочного жира и растительных жиров.
60
Молочный жир состоит из нескольких тысяч триглицеридов. В триглицеридах молочного жира обнаружено свыше 150 жирных кислот с числом атомов углерода от С4 до С26, в том числе только основных 10... 12 кислот. Состав, свойства и массовая доля основных жирных кислот, содержащихся в молочном жире, приведены в таблице 11.
11. Характеристика основных жирных кислот молочного жира
Жирные кислоты	Число атомов углерода и принятые обозначения*	Температура плавления, С	Массовая доля в молочном жире, %	
			кислоты	группы кислот
Насыщенные:				
масляная	С4:0	-7,9	2,5...5,0	
капроновая	С6:0	-3,4	1,0...3,5	
каприловая	С8:о	16,7	0,4...1,7	
каприновая лауриновая	О о ю о о о	31,6 44,2	0,8...3,6 0,8...3,9	65
миристиновая	с ^14:0	53,9	7,6...13,2	
пальмитиновая	с Нб:0	62,9	20,0...36,0	
стеариновая	с ^18:0	69,9	5,5...13,7	
Ненасыщенные:				
олеиновая	с 18:1	13,4	16,7...37,6	
линолевая	г Н8:2	-5,0	1,0...5,2	35
линоленовая	с '“'18:3	-11,0	0,1...2,1	
* Первая цифра внизу индекса при С означает число атомов углерода, а после двоеточия -—число ненасыщенных связей в молекуле жирной кислоты.
Жирные кислоты влияют на физические свойства жира. Так, преобладание в триглицеридах молочного жира твердых насыщенных жирных кислот С10—С18 (их содержится более 60 %) над жидкими ненасыщенными (35 %) и низкомолекулярными кислотами С4—С8 (3...5 %) обусловливает температуру застывания молочного жира 18...23 °C, а сложный триглицеридный состав — несоответствие температуры застывания температуре плавления, которая составляет 28...36 °C.
Температура плавления молочного жира близка к температуре тела, что способствует хорошему усвоению молочного жира. По разнообразию жирных кислот молочный жир не имеет себе равных в природе (среди животных и растительных жиров).
Растительные жиры (масла) делятся на жидкие: подсолнечное, хлопковое, кукурузное, соевое, рапсовое, и твердые: кокосовое, пальмовое, пальмоядровое.
Некоторые показатели состава и свойства растительных жиров в сравнении с молочным жиром приведены в таблице 12.
61
12. Характеристика состава и свойств растительных масел и молочного жира
Жиры и масла	Массовая доля жирных кислот, %		Характеристика	
	насыщенных	ненасыщенных	температура застывания, °C	йодное число
Молочный жир Растительные масла	65	35	18...23	28-45
(и жиры):			-19...-16	
подсолнечное	10...12	До 90		119...136
кукурузное	12	88	-20...-10	111...133
соевое	14...20	75-86	-18...-15	120...140
рапсовое	8	92	-10...0	91...106
пальмовое	44...57	43...56	40...41	48-58
кокосовое	До 90	10	23...26	7...11
пальмоядровое	79...83	17...21	19...24	12...20
Особенность состава триглицеридов растительных жиров — незначительное содержание различных видов жирных кислот, преимущественно ненасыщенных, в том числе основных 1—2, в отличие от молочного жира — 10—12.
Так, в подсолнечном и кукурузном масле преобладают линолевая и олеиновая — в подсолнечном до 90 % и более, в кукурузном 88 %. Отличительной особенностью кукурузного масла является наличие значительного количества токоферолов — более 0,2 %, которые являются природными антиоксидантами.
В соевом масле массовая доля ненасыщенных жирных кислот составляет 75...86 %, в том числе линолевой 43...56 %, олеиновой 15...36 %, линоленовой 2...14 %, насыщенных жирных кислот— 14...20 %, в том числе пальмитиновой 2,4...14 %, стеариновой 2...7,5 %.
В рапсовом масле преобладает эруковая кислота.
Пальмовое масло получают из мякоти плодов пальмы. В пальмовом масле основную долю жирных кислот составляют пальмитиновая и олеиновая кислоты — до 90 % и выше, лауриновая и миристиновая — не более 2 %. По глицеридному составу пальмовое масло отличается от других масел наличием симметричных динасыщенных и диненасыщенных глицеридов, массовая доля которых составляет до 35 %. Для выделения симметричных глицеридов масло фракционируют: отделяют среднюю фракцию, имеющую важное значение при производстве заменителей масла какао, и другие фракции; нефракционированное масло используют в производстве масложировой продукции. Так, смесь растительных масел, в состав которой входит и пальмовое масло, предлагается как заменитель молочного жира в технологии комбинированного масла.
Кокосовое масло вырабатывают из высушенной мякоти плодов кокосовой пальмы (копры). Оно характеризуется высоким содержанием насыщенных жирных кислот — лауриновой и миристино
62
вой — до 90 %, что определяет его твердую консистенцию, а также наличием низкомолекулярных летучих жирных кислот с числом атомов углерода 10 и ниже. В настоящее время кокосовое масло начали использовать в технологии молочных продуктов в качестве заменителя какао-порошка при получении глазури для глазированных сырков и мороженого; как заменитель молочного жира при производстве мороженого, сгущенного и сухого молока, некоторых низкожирных сыров — сулугуни, адыгейского и в небольших количествах — в плавленых сырах.
Пальмоядровое масло добывают из ядра плода масличной пальмы в отличие от пальмового масла, получаемого из мякоти плода. По своей характеристике пальмоядровое масло близко к маслу кокосовому. Триглицериды пальмоядрового масла содержат большое количество лауриновой кислоты. Как и пальмовое масло, это масло фракционируют на жидкую и твердую фракции. Последнюю (стеариновую) используют как заменитель твердых жиров при производстве масложировой продукции.
3.2.2.	ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЖИРОВ
Природное масло и жиры представляют собой многокомпонентную систему, в которую помимо триглицеридов входят различные сопутствующие вещества, растворимые в триглицеридах: фосфолипиды, свободные жирные кислоты, пигменты, воскоподобные вещества. Количество сопутствующих веществ невелико, но они определяют товарное качество масел и жиров, а также влияют на их технологические свойства. Для улучшения технологических свойств масла и жиры подвергают очистке — рафинации.
Рафинация. Представляет собой ряд последовательно осуществляемых операций: гидратация, нейтрализация, адсорбционная рафинация (отбеливание), дезодорация и вымораживание (винтеризация).
Назначение гидратации — максимально извлечь из масел фосфолипиды и другие гидрофильные вещества. Гидратация растительных масел предусматривает введение в них гидратирующего агента, чаще всего воды, при температуре 45...60 °C, разбавленных водных растворов солей, кислот, щелочей и др.
Назначение нейтрализации, или щелочной рафинации, — максимально извлечь свободные жирные кислоты. После осуществления нейтрализации получают рафинированное масло и отходы — мыльные растворы (соапстоки).
Назначением адсорбционной рафинации — отбеливания — является извлечение из масел окрашивающих веществ — пигментов, а также остатков мыла после щелочной рафинации. Для ос-
63
вобождения от остатков мыла масло промывают горячей водой либо обрабатывают раствором лимонной или фосфорной кислот. Так как рафинированное масло и саломасы, приготовленные на их основе, должны быть светлыми, то возникает необходимость в очистке их от пигментов, например каротиноидов. С этой целью пигменты сорбируют на поверхности твердых адсорбентов, в качестве последних используют специальные активные отбеливающие глины, полученные из алюмосиликатов, реже активные угли и др.
Назначение дезодорации — удаление из масел и жиров веществ, определяющих вкус и запах. Дезодорацию осуществляют методом перегонки с водяным паром (дистилляцией). Получают рафинированное, дезодорированное масло (жир) и отходы — продукты отгонки (погоны).
Назначение вымораживания (винтеризации) — удаление из рафинированных, дезодорированных масел воскоподобных веществ. Получают рафинированное, дезодорированное масло и отходы — восковые вещества (осадки).
Для получения заменителей жира, в частности аналога молочного жира, рафинированные растительные жиры модифицируют.
Модификация жиров. Это изменение их первоначальных свойств путем варьирования жирнокислотного и глицеридного состава, что достигается гидрогенизацией и переэтерификацией жиров.
Гидрогенизацию масел и жиров молекулярным водородом проводят при температуре 180...240 °C в присутствии никелевых и медно-никелевых катализаторов, как правило, при давлении, близком к атмосферному. Задача гидрогенизации масел и жиров — целенаправленное изменение жирнокислотного состава триглицеридов исходного жира в результате частичного или полного присоединения водорода к остаткам ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав триглицеридов растительного жира.
Основная реакция, протекающая при гидрогенизации, — присоединение водорода к двойным связям непредельных жирных кислот. Подбирая соответствующие условия реакции, удается осуществить этот процесс избирательно, гидрируя вначале в основном остатки линоленовой кислоты до линолевой, затем линолевой до олеиновой, а уже потом остатки олеиновой кислоты до стеариновой, и получить продукт с заранее заданными свойствами, называемый саломасом.
+н2	+н2 „	+н2
<—18:3----> *-18:2--->'-18:1--->'-18:0
Линоленовая Линолевая Олеиновая Стеариновая кислота	кислота	кислота	кислота
64
Параллельно с присоединением водорода к двойным связям (гидрирование) происходит структурная (смещение С=С связи) и геометрическая (изменение пространственного расположения —Н и —СЩ групп С=С связи) изомеризация, что приводит к накоплению в саломасе триглицеридов, содержащих трансизомеры жирных кислот. Гидрогенизированные жиры содержат до 30 % и более трансизомеров жирных кислот, в то время как в сливочном коровьем масле массовая доля их не превышает 8 %.
Как показали результаты фундаментальных исследований, увеличение содержания трансизомеров жирных кислот в пище, по мнению ряда исследователей, способствует развитию онкологической патологии, сахарного диабета, ожирения, атеросклероза и некоторых других не менее серьезных болезней, а также нарушению репродуктивной функции.
К сожалению, в настоящее время гидрогенизированные жиры нашли широкое применение вследствие своей относительной дешевизны.
Переэтерификацией называют перераспределение остатков жирных кислот в триглицеридах жира. При внутримолекулярной переэтерификации изменяется взаимное положение жирных кислот в триглицериде. При межмолекулярной переэтерификации происходит обмен жирных кислот между триглицеридами. В результате внутри- и межмолекулярной переэтерификации расплавленного (жидкого) жира и смеси жиров достигается статистическое распределение жирных кислот в смеси триглицеридов. Переэтерификацию проводят при температуре 80...90 °C в присутствии катализаторов; из них наиболее распространенными являются метилат натрия, этилат натрия и гидроксид натрия в смеси с глицерином.
Переэтерификация не вызывает структурного трансформирования жирных кислот и образования трансизомеров.
Подвергают переэтерификации главным образом смеси высокоплавких жиров (пальмовое, кокосовое масла) с жидкими растительными маслами. Путем переэтерификации можно получить пластичные смеси с заданными свойствами.
При получении аналогов молочного жира температура плавления переэтерифицированных жиров должна соответствовать температуре плавления молочного жира.
Некоторые виды растительных жиров и аналогов молочного жира, предназначенных для частичной или полной замены молочного жира в таких молочных продуктах, как масло, сыр, плавленый сыр, сгущенное молоко, мороженое, глазури для творожных сырков и мороженого, приведены в таблице 13.
Аналоги молочного жира создаются на основе растительных жиров и по органолептическим, физико-химическим и структурномеханическим свойствам приближены к молочному жиру.
5 Г. Н. Крусьидр.
65
13. Растительные жиры и аналоги молочного жира										
Молочная продукция	Растительные масла				Аналоги молочного жира «Союз»					
	пальмовое	кокосовое	соевое рафинированное		«Союз-2»	«Союз-4»	«Союз-5/2»	«Союз-5/3»	«Союз-7»	«Союз-7/1»
			гидрогенизированное	дезодорированное						
Комбинированные масла Сметана Сыры Сыры плавленые Сгущенное молоко Глазури для творожных сырков Мороженое Глазурь для мороженого	+ + + + +	+ + + + +	+ + + +	+ + + +	+ + +	1 +	+ + + + + +	+ + + +	+ + + +	+ 11+11	+1	+ + + + + +
Температура плавления аналогов молочного жира приближена к температуре плавления молочного жира. В состав жировых смесей входят бета-каротин, ароматизатор сливочного вкуса, лецитин (эмульгатор), а также натуральный молочный жир. Так, в состав аналога молочного жира «Союз-5/2», рекомендованного для производства комбинированного масла, входит смесь фракционированных растительных масел и жиров, эмульгатор (лецитин), р-каротин и ароматизатор сливочного вкуса (или без ароматизатора).
В настоящее время аналог молочного жира «Союз-5/2» усовершенствован и поставляется с маркировкой «Люкс» («Союз-5/2 Л»), По данным разработчиков, продукт имеет улучшенные органолептические показатели, не содержит трансизомеров жирных кислот, кривая его плавления максимально приближена к кривой плавления молочного жира. «Союз-5/2 Л» содержит мягкий ароматизатор и новый эмульгатор, позволяющий достичь однородной консистенции продукта.
В состав глазури для творожных сырков входят какао-порошок, сахар, растительный жир, лецитин, ароматизатор (ванильная эссенция).
В состав жировой смеси для сметаны включены стабилизаторы, (эмульгаторы) растительного происхождения, представляющие собой полимерные соединения полисахаридов.
Специалисты научно-исследовательского центра Нижегородского масложирового комбината разработали рецептуру растительного жира — аналога молочного жира, выпускаемого под маркой «МАРГО». Продукт «МАРГО» по основным показателям максимально приближен к молочному жиру. В состав «МАРГО» входят
66
пищевые гидрогенизированные или переэтерифицированные жиры, растительные жиры и масла, эмульгаторы, ароматизаторы, красители и другие пищевые добавки. Продукт может выпускаться без ароматизаторов и (или) красителей. Массовая доля жира в «МАРГО» не менее 99,7 %.
«МАРГО» применяют при производстве комбинированного масла, сметаны, плавленых сыров и сгущенного молока. При производстве масла с применением «МАРГО» не обязательно использование гомогенизатора и дезодоратора.
При выработке комбинированного масла с использованием аналогов молочного жира необходимо дифференцировать их свойства с учетом степени отвердевания глицеридов в жирах в зависимости от температуры охлаждения, которая должна быть максимально приближена к сезонным изменениям молочного жира. Степень отвердевания глицеридов в отвержденных растительных жирах в сравнении с молочным жиром приведена в таблице 14.
14. Степень отвердевания глицеридов в различных жирах в зависимости от температуры
	Температура	Массовая доля твердого жира, %,
Наименование жиров	плавления,	при температуре, С
	"С	10 |	15 |	20	1	25 |	30
Молочный жир:
осенне-зимний период	34...36	42...50	37...41	20...23	12...15	7...9
весенне-летний период Отвержденные растительные жиры:	30...32	35...39	22-25	16...19	5-8	3...5
«Акобленд»	33...35	48	35	25	14,5	8,0
соевый	36...37	97-98	—	44,5-51,5	—	17,5-19
кокосовый	25...27	33	—	14,5	—	0,1
пальмовый	33...36	92	—	33,0	—	14,5
Примечание. Температура плавления (максимальная) указана согласно сертификату.
Подбор триглицеридного состава для аналогов молочного жира необходимо осуществлять:
в весенне-летний период на основе триглицеридов средней и повышенной плавкости для планомерного повышения температуры плавления и снижения температуры застывания смеси молочного и немолочного жиров;
в осенне-зимний период на основе глицеридов средней и пониженной плавкости для планомерного снижения температуры плавления и повышения температуры застывания смеси молочного и немолочного жиров.
Для упрощения подбора немолочных жиров при выработке комбинированного масла можно в соответствии с рекомендациями ВНИИМСа пользоваться такими показателями жиров, как температуры плавления и застывания.
5*	67
Температуры массового плавления и застывания основных групп триглицеридов молочного жира и немолочных жиров (по сезонам года) приведены в таблице 15.
15. Температуры плавления и застывания основных групп триглицеридов молочного жира и растительных жиров
Жиры	Температура, ’С	
	плавления	застывания
Весенне-летний период
Молочный	30...32	17...20
Растительные (или их композиции)	35...37	18...21
Осенне-зимний период		
Молочный	34...36	21...23
Растительные (или их композиции)	32...34	20...22
Кроме того, для весенне-летнего периода года необходимо увеличить зону кристаллизации глицеридов с целью повышения массовой доли твердого жира. Также необходимо увеличить содержание твердого жира и его соотношение с жидким жиром, что обусловливает снижение скорости кристаллизации глицеридов и будет способствовать формированию кристаллизационной структуры. Для осенне-зимнего периода года необходимо уменьшить зону кристаллизации с целью снижения содержания твердого жира; увеличить содержание жидкого жира и его соотношение с твердым для формирования коагуляционной структуры продукта.
Все это необходимо учитывать разработчикам и производителям аналогов молочного жира для производства комбинированного масла.
Длительное время за рубежом широко применяли насыщенные растительные масла — пальмовое и кокосовое — для приготовления картофельных чипсов, печенья, сдобы и других продуктов. Несколько лет тому назад в США пальмовое и кокосовое масла были исключены из рациона, так как учеными был показан их вред для сердечно-сосудистой системы. Пальмовое и кокосовое масла были заменены гидрогенизированными растительными жирами. Однако последние научные данные зарубежных ученых свидетельствуют о том, что гидрогенизированные растительные жиры так же вредны для сердечно-сосудистой системы, как и пальмовое, и кокосовое масла.
Наиболее перспективное и целесообразное направление в использовании растительных жиров для молочных продуктов — разработка и производство российской масложировой промышленностью отечественных аналогов молочного жира, не содержащих гидрогенизированных жиров.
68
3.3.	ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ
Пищевые добавки — группа природных или синтетических веществ, специально вводимых в сырье, полуфабрикаты или готовые пищевые продукты с целью совершенствования их технологии или придания им необходимых свойств, и не употребляемых обычно в качестве пищевых продуктов и не являющихся макро- и микронутриентами.
Число пищевых добавок, используемых в производстве пищевых продуктов в различных странах, около 500, не считая комбинированных добавок, отдельных душистых веществ и ароматизаторов.
Европейским Советом разработана система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой Е. Она включена в кодекс ФАО—ВОЗ (ФАО — Всемирная организация здравоохранения, ВОЗ — Всемирная продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) для пищевых продуктов как международная цифровая система кодификации пищевых добавок. Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный код (в Европе с предшествующей литерой Е). Они используются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих классификацию пищевых добавок по технологическим функциям.
Применение пищевых добавок остро поставило вопрос об их токсичности. Под токсичностью понимают способность вещества наносить вред живому организму. Решающую роль играют: доза (количество вещества, поступающего в организм в сутки), длительность потребления, режимы, пути поступления в организм. Экспериментально обосновывают предельно допустимые концентрации (ПДК) — концентрации, которые не вызывают при ежедневном воздействии на организм в течение длительного времени отклонений в здоровье людей. Решение о возможном использовании рассматривается экспертными комитетами международных организаций ФАО—ВОЗ. Разрешенные пищевые добавки по остроте, частоте и тяжести заболеваний относят к разряду веществ минимального риска.
По назначению пищевые добавки можно разделить на следующие группы веществ:
улучшающих внешний вид продукта (красители и цветокорректирующие материалы);
изменяющих структуру продукта (загустители, геле- и студне-образователи);
регулирующих свойства продукта (поверхностно-активные вещества);
придающих продукту определенный вкус и аромат (вкусовые и ароматические вещества);
повышающих срок хранения продукта (консерванты).
69
3.3.1.	ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ
Для придания пищевым продуктам характерной для них окраски, измененной при технологической обработке (кипячение, стерилизация, сушка и т. д.), используют природные (натуральные) и синтетические (органические и неорганические) красители.
Бета-каротин. Среди натуральных красителей необходимо выделить каротиноиды. Растительные каротиноиды — это красножелтые пигменты, обусловливающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов. Примером каротиноидов может служить [3-каротин, который выделяют из природных источников в смеси с другими каротиноидами (экстракт натуральных каротиноидов) или получают синтетическим путем.
Для окраски пищевых продуктов (маргарин, сливочное масло, майонез и др.) применяют каротиноиды, выделенные из моркови, плодов шиповника, перца, а также полученные микробиологическим или синтетическим путем.
Энокраситель. Получают его из выжимок темных сортов винограда и ягод бузины в виде жидкости интенсивно-красного цвета. Окраска продукта зависит от pH среды: красная окраска в подкисленных средах, в нейтральных и слабощелочных средах энокраситель придает продукту синий оттенок. Поэтому при использовании энокрасителя одновременно применяют и органические кислоты для создания необходимого pH среды.
В последнее время в качестве желтых, розово-красных красителей начали использовать пигменты, содержащиеся в соке кизила, красной и черной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, а также красный краситель, выделенный из свеклы, — свекольный красный.
Сахарный колер. Это темноокрашенный продукт карамелизации различных видов сахаров, полученный по различным технологиям. Водные растворы сахарного колера представляют собой приятно пахнущую темно-коричневую жидкость. Применяют сахарный колер для окраски напитков, кондитерских изделий, а также в кулинарии.
Синтетические красители. В последнее время пищевая промышленность широко использует синтетические красители. Они устойчивы к изменению pH среды, действию кислот, нагреванию, свету, обладают большой окрашивающей способностью, их легче дозировать. В большинстве случаев они дешевле натуральных красителей. Поступающие в продажу красители обычно разбавлены наполнителями (поваренная соль, сульфат натрия, глюкоза, сахароза, лактоза, крахмал, пищевые жиры), что упрощает их использование. Применяя синтетические красители, необходимо убедиться в их токсикологической безопасности.
70
3.3.2.	ВЕЩЕСТВА, ИЗМЕНЯЮЩИЕ СТРУКТУРУ ПРОДУКТА
К этой группе пищевых добавок относятся вещества, используемые для создания или изменения реологических свойств пищевых продуктов (регулирующие консистенцию): загустители, геле-и студнеобразователи. Загустители используют для получения коллоидных растворов повышенной вязкости, студнеобразователи — для получения поликомпонентных нетекучих систем, включающих высокомолекулярный компонент и низкомолекулярный растворитель. Гелеобразователи (желирующие вещества) применяют для получения структурированных коллоидных систем. Четкого разделения между этими группами добавок нет.
Загустители, геле- и студнеобразователи связывают воду; в результате коллоидная система теряет свою подвижность и изменяется консистенция пищевого продукта. В химическом отношении это макромолекулы, в которых равномерно распределены гидрофильные группы, взаимодействующие с водой.
Среди них натуральные природные вещества растительного (кроме желатина) происхождения: желатин, пектин, агароиды, камеди и вещества, получаемые искусственно (полусинтетически), в том числе из природных объектов (метилцеллюлоза, карбоксиметилцел-люлоза, амилопектин, модифицированные крахмалы и др.).
Желатин (студнеобразователь). Это белковый продукт, представляющий собой смесь линейных полипептидов с различной молекулярной массой и их агрегатов; не имеет вкуса и запаха. Получают желатин из костей, хрящей и сухожилий животных. Он растворяется в горячей воде, при охлаждении водные растворы образуют гель. Желатин используют при изготовлении желе (фруктовых и рыбных), мороженого, кремов, жевательной резинки, а также в кулинарии. В России и большинстве стран желатин применяют без ограничений.
Крахмал и модифицированный крахмал. Крахмал и его фракции (амилопектин, декстрины) и модифицированные крахмалы применяют в качестве загустителей, студнеобразователей и желирующих веществ в кондитерской, хлебопекарной промышленности, при производстве мороженого.
Модификация крахмалов позволяет существенно изменить их строение и свойства (гидрофильность, способность к клейстериза-ции, студнеобразование), а следовательно, и направление использования.
Окисленные крахмалы образуют клейстеры пониженной вязкости и повышенной прозрачности. Используют их в технологии мороженого, при производстве мармеладов и лукума.
Набухающие крахмалы способны набухать и растворяться в холодной воде. Они позволяют быстро приготовлять желеобразные десерты, кремовые смеси, пудинги, соусы.
71
Крахмалофосфаты образуют клейстеры повышенной прозрачности и вязкости; они устойчивы к нагреванию, кислотам и перемешиванию. Применяют их при производстве майонезов, продуктов детского питания, соусов и приправ. Клейстеры крахмалофосфатов устойчивы к действию низких температур (замораживанию); с их использованием готовят продукты, сохраняемые в замороженном виде (паштеты, замороженные блюда, кремы и т. д.).
Пектиновые вещества. Это группа высокомолекулярных гетерополисахаридов, входящих совместно с целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином в состав клеточных стенок и межклеточных образований высших растений, а также присутствующих в растительных соках некоторых из них. Пектиновые вещества способны образовывать гели, связывать воду, взаимодействовать с катионами. Они играют важную роль в физиологических процессах, участвуют в водном и ионном обмене. Эти же свойства обусловливают их широкое применение в пищевой промышленности. В настоящее время выпускают несколько видов пектинов, выделяемых из различного сырья и отличающихся по составу и свойствам: яблочный, цитрусовый, свекловичный, пектин из корзинок подсолнечника, а также комбинированные пектины из смешанного сырья. Пектины, выделенные из яблочных выжимок и корзинок подсолнечника, являются высокомолекулярными, свекловичный и цитрусовый пектины — низкомолекулярными. В яблочных пектинах наблюдается равномерное распределение карбоксильных групп по всей длине пектиновой молекулы, в цитрусовых — неравномерное.
Строение молекул пектина определяет их основные физико-химические и потребительские свойства: гелеобразование в водной среде и комплексообразование с ионами поливалентных металлов. Образование геля — трехмерной пространственной структуры — происходит в результате взаимодействия пектиновых молекул между собой. Процесс зависит от молекулярной массы, степени этерификации молекул пектина, распределения карбоксильных групп; на его эффективность влияют температура и pH среды. Высокоэтерифицированные пектины образуют гели в присутствии кислот (pH 3,1...3,5) при содержании сахарозы более 50 %, низкоэтерифицированные — в присутствии ионов поливалентных металлов, например кальция, независимо от содержания сахарозы, в диапазоне pH 2,5...6,5. В последнее время пектины широко используют в качестве профилактических средств для групп населения, проживающих в зонах риска отравления тяжелыми металлами и радионуклидами, из-за особенности низ-коэтерифицированных пектинов образовывать комплексные соединения с ионами цинка, свинца, кобальта, стронция, радионуклидами.
72
Высокоэтерифицированные пектины применяют в технологии мороженого, фруктовых соков, майонеза; низкоэтерифицирован-ные — студней, овощных желе и т.п.
Полисахариды, выделенные из морских водорослей. Важный вид пищевых добавок. К ним относятся: агар-агар, агароиды (черноморский агар), альгиновая кислота и ее соли и др.
Агар-агар представляет собой смесь агарозы и агаропектинов (смесь полисахаридов сложного строения, содержащая глюкуроновую кислоту и эфирно-связанную серную кислоту). Получают агар-агар из багряных (красных) морских водорослей (амфилия), произрастающих в Белом море и Тихом океане. В зависимости от вида водорослей состав выделенных полисахаридов может изменяться (так, выделена агароза). Агар незначительно растворяется в холодной воде, но набухает в ней. В горячей воде образует коллоидный раствор, который при остывании дает хороший прочный сгусток, имеющий стекловидный излом. Для получения таких студней не нужно добавлять сахар и кислоту, желирующая способность агара в 10 раз выше, чем желатина. Наоборот, способность агара образовывать студни уменьшается при их нагревании в присутствии кислот. Применяют агар при приготовлении мороженого, при осветлении соков, при получении желе, пудингов, а в кондитерской промышленности — желейного мармелада, зефира.
Агароид (черноморский агар) получают из водорослей филлофора, растущих в Черном море. Плохо растворим в холодной воде, в горячей воде образует коллоидный раствор, при охлаждении которого формируется студень. Студнеобразующая способность в два раза ниже, чем у агара.
Каррагинан, получаемый из красных водорослей, по химической природе близок к агару и агароидам.
Каррагинан — полимеры, состоящие из сульфатированных в различной степени звеньев галактозы и сульфатированных (или нет) звеньев 3, 6-ангидрогалактозы, поочередно соединенных 1—3 и 1—4-связями. Это экстракт водорастворимых полисахаридов красных водорослей, произрастающих в основном у берегов шотландского города Каррик; используется в пищевой промышленности как стабилизатор, эмульгатор, загуститель, гелеобразователь при производстве желе, глазури, кремов, кондитерских изделий, заливного, пудингов, теста, мясных консервов, соусов, молочных продуктов, напитков, мороженого, мягкого сыра и др.
По химической природе к агару и агароиду близок фурцелле-ран — полисахарид, получаемый из морской водоросли фурцел-ларии. По способности к студнеобразованию он значительно уступает рассмотренным ранее агароидам. Применяется при производстве мармелада и желейных конфет.
Альгиновая кислота и ее соли (альгинаты) — это полисахариды, являющиеся компонентами бурых водорослей. Альгиновая
73
кислота в воде не растворяется; не связывают ее альгинат натрия и калия, хорошо растворимые в воде. Альгиновую кислоту и ее соли применяют для осветления соков, в качестве желирующих веществ и эмульгаторов. Пропиленгликольальгинат, не осаждающийся в кислых растворах, используют в качестве стабилизатора в производстве мороженого, концентратов апельсинового сока.
Модифицированную целлюлозу и ее простые эфиры также применяют в качестве пищевых добавок. Целлюлозу используют в качестве эмульгатора, добавки, препятствующей слипанию и комкованию пищевых продуктов. Из эфиров целлюлозы применяют метил целлюлозу, карбоксиметилцеллюлозу и др. Эфиры целлюлозы используют при изготовлении мороженого, соусов, при производстве напитков. В молочной промышленности карбоксиметилцеллюлозу применяют для осаждения казеина молока.
3.3.3.	ВЕЩЕСТВА, РЕГУЛИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА СЫРЬЯ И ПРОДУКТА
К ним относятся поверхностно-активные вещества (ПАВ), с помощью которых можно регулировать свойства гетерогенных систем, которыми являются сырье и готовый продукт. При растворении или диспергировании в жидкость эти вещества, концентрируясь на поверхности раздела фаз, снижают поверхностное натяжение. Это дает возможность использовать их и для получения тонкодисперсных и устойчивых коллоидных систем. Обычно это соединения, молекулы которых имеют дифильное строение, т. е. содержат полярные гидрофильные и неполярные гидрофобные группы. Первые обеспечивают растворимость в воде, вторые (гидрофобные) — в неполярных растворителях. Соответствующим образом они располагаются на поверхности раздела фаз. По типу гидрофильных групп различают ионные и неионные (неионогенные) поверхностно-активные вещества. Первые диссоциируют на ионы, одни из которых поверхностно-активны, другие (противоионы) — нет. В зависимости от знака заряда поверхностно-активного иона ПАВ делятся на анионные, катионные и амфотерные (амфолитные).
Молекулы неионных ПАВ не диспергируют в растворе. В технологии пищевых продуктов используют как неионогенные, так и ионогенные ПАВ. Так, в технологии плавленых сыров в качестве солей-плавителей и эмульгаторов жира применяют фосфаты натрия.
В качестве ПАВ используют белки животного происхождения (например, молочные белки) и растительного.
Поверхностно-активные вещества, применяемые в технологии пищевых продуктов, представляют собой многокомпонент
74
ные смеси; химическое название препаратов соответствует лишь основной части продукта.
К пищевым ПАВ относятся моно- и диглицериды (производные моноглицеридов), фосфолипиды, эфиры полиглицерина, сахарозы, сорбита и другие соединения.
Моно- и диглицериды оказывают эмульгирующее, стабилизирующее и пластифицирующее действие в производстве майонезов, маргаринов; в хлебопечении благодаря их использованию улучшается качество хлеба, замедляется процесс черствения.
Производные моноглицеридов (лактаты моноглицеридов, эфир моноглицерида и яблочной кислоты, эфир моноглицерида и лимонной кислоты и т.д.) примененяют в производстве мороженого, майонеза, маргаринов и других продуктов.
Фосфолипиды (природные и синтетические) применяют в хлебопекарной, кондитерской и маргариновой отраслях промышленности. Природные фосфолипиды получают из растительных масел при их гидратации. Синтетические фосфолипиды представляют собой сложную смесь аммониевых или натриевых солей различных фосфатидных кислот с триглицеридами и отличаются от природных фосфатидов отсутствием в их молекулах азотистых оснований. Фосфатиды применяют в производстве мороженого, напитков, хлеба и шоколада.
3.3.4.	ВКУСОВЫЕ И АРОМАТИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ
К ним относятся подслащивающие добавки и ароматизаторы. К подслащивающим добавкам принадлежат вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам сладкий вкус. Однако на практике в эту группу часто включают все сладкие добавки. Основное сладкое вещество, используемое человеком, — сахароза.
В последнее время, с учетом требований науки о питании, расширилось производство низкокалорийных продуктов, а также продуктов для людей, страдающих рядом заболеваний, в первую очередь больных диабетом, расширяется выпуск заменителей сахарозы, как природного происхождения, так и синтетических. В пищевой промышленности возрастает использование подслащивающих продуктов из крахмала: патоки; глюкозофруктозных сиропов; глюкозы.
Среди подслащивающих добавок распространены солодовый экстракт, лактоза, сорбит и ксилит, аспартам.
Солодовый экстракт — водная вытяжка из ячменного солода, которая состоит из глюкозы, фруктозы, мальтозы, сахарозы, белков, минеральных веществ и ферментов. Массовая доля сахарозы достигает 5 %. Используют солодовый экстракт при выработке продуктов детского питания, в кондитерской промышленности.
75
Лактоза — молочный сахар. Используют ее в производстве продуктов детского питания и специальных кондитерских изделий.
Сорбит и ксилит — многоатомные спирты (полиолы). Сладость ксилита и сорбита по сравнению с сахарозой 0,85 и 0,6 соответственно. Они практически полностью усваиваются организмом. Ксилит, кроме того, является стабилизатором, обладающим влагоудерживающей способностью и эмульгирующими свойствами, оказывает положительное влияние на состояние зубов, увеличивает выделение желудочного сока и желчи.
Аспартам представляет собой дипептид, в состав которого входят остатки аспарагиновой кислоты и фенилаланина. Аспартам в 200 раз слаще сахарозы и нетоксичен. Его удобно использовать при выработке продуктов, которые не нуждаются в тепловой обработке, а также продуктов лечебного назначения. В продуктах, которые подвергаются тепловой обработке, длительному хранению, его применение нецелесообразно из-за снижения степени сладости готового продукта.
Цикламаты — натриевая (калиевая) и кальциевая соли цикла-мовой (аминосульфоновой) кислоты. Соединения с приятным вкусом, без привкуса и горечи, стабильные при варке, хорошо растворяются в воде. Сладость в 30 раз выше, чем у сахарозы. Применяют цикламаты при производстве напитков, в том числе молочных.
Сукралоза — это производный от сахара продукт. Изготовляют его путем селективной замены в молекуле сахара трех гидроксильных групп на три атома хлора. Этот заменитель сахара в 600 раз слаще сахарозы. Сукралоза устойчива при хранении, ее можно добавлять в молочные продукты. Она остается стабильной в пищевых продуктах даже в средах с высокой кислотностью. Наиболее устойчива сукралоза в средах с pH 5...6, причем ее устойчивость возрастает с увеличением pH от 1 до 5,5.
Ацесульфам К (в нашей стране этот подсластитель больше известен как «сунетт») открыт в Германии в 1967 г. Сладость в 200 раз выше, чем у сахарозы.
К ароматизаторам относятся вещества, усиливающие вкус и аромат, вносимые в пищевые продукты с целью улучшения их органолептических свойств. Их условно можно разделить на природные вещества и соединения, имитирующие природные. Первые выделяют из фруктов, овощей и растений в виде соков, эссенций или концентратов, вторые получают синтетическим путем. Способы получения соединений последней группы могут быть самыми разнообразными. В нашей стране не разрешается применять синтетические вещества, усиливающие аромат, свойственный данному продукту, и вводить их в продукты детского питания. Химическая природа ароматизаторов может быть самой разнообразной. Они могут включать большое число компонентов, среди них эфирные масла, альдегиды, спирты, сложные эфиры и
76
т.д. Из вкусовых веществ, усиливающих аромат и вкус, отметим глутаминовую кислоту и ее соли, применяемые при производстве концентратов первых и вторых блюд.
3.3.5.	ВЕЩЕСТВА, ПОВЫШАЮЩИЕ СОХРАННОСТЬ ПРОДУКТА И УВЕЛИЧИВАЮЩИЕ СРОКИ ХРАНЕНИЯ
К ним относятся антиокислители и консерванты.
Антиокислители замедляют окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов. Обычно их используют в жировых и жиросодержащих продуктах. Из природных антиокислителей необходимо в первую очередь назвать токоферолы; они присутствуют в ряде растительных масел (в частности, тыквенное масло). Из синтетических — бутилоксианизол и бутил окситолуол, которые применяют в жировых продуктах, в первую очередь в топленых, кулинарных и кондитерских жирах.
Консерванты повышают срок хранения продуктов и защищают их от порчи, вызванной микроорганизмами. Остановимся только на химических консервантах, добавляя которые можно замедлить или предотвратить развитие бактерий, плесеней, дрожжей и других микроорганизмов. В ряде случаев целесообразно использовать смесь нескольких консервантов. Нет универсальных консервантов, которые были бы пригодны для всех пищевых продуктов. Один из наиболее распространенных консервантов — диоксид серы — SO2 (сернистый газ). Применяют и соли сернистой кислоты (Na2SO3, NaHSO3). Сернистый газ и соли сернистой кислоты (сульфиты) подавляют развитие плесневых грибов, дрожжей и некоторых бактерий. Применяют их для сохранения соков, плодоовощных пюре, повидла и т.д. Сернистый газ разрушает витамин В,.
В 1996 г. в перечень пищевых добавок, разрешенных в России для применения в пищевых продуктах, включен фермент лизоцим.
Сотрудниками ВНИИМСа была исследована возможность использования лизоцима в качестве консерванта в технологии плавленых сыров. Установлено, что лизоцим гидрохлорид в дозе 250 мг на 100 г продукта обеспечивает снижение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в 3...8 раз в зависимости от вида сыра, резко тормозит размножение и предотвращает спорообразование лактатсбраживающих бактерий, а также протеолитических клостридий.
Контрольные вопросы и задания. 1. Каковы особенности технологии жидкого соевого молока? 2. Каковы особенности технологии сухого соевого молока? 3. В производстве каких молочных продуктов используются растительные жиры и жировые системы? 4. Что такое пищевые добавки? Дайте краткую характеристику пищевых добавок.
77
4.	ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ГОРОДСКИХ МОЛОЧНЫХ ЗАВОДОВ. ТЕХНОЛОГИЯ МОРОЖЕНОГО
4.1.	МОЛОКО, СЛИВКИ И МОЛОЧНЫЕ НАПИТКИ
4.1.1.	ХАРАКТЕРИСТИКА МОЛОКА, СЛИВОК И НАПИТКОВ
Вырабатывают пастеризованное и стерилизованное питьевое молоко, сливки и напитки.
Питьевое молоко или сливки представляют собой нормализованные по жиру молоко или сливки, обработанные при определенных температурных режимах (пастеризация, стерилизация) и предназначенные для непосредственного употребления в пищу.
В зависимости от содержания жира, а также от режимов тепловой обработки питьевое молоко вырабатывают с различной массовой долей жира: 1,5; 2,5; 3,2; 3,5; 4,0; 6,0 % и нежирное. Кислотность пастеризованного молока с разным содержанием жира должна быть не более 2 ГТ, а стерилизованного — не более 20 °Т. Группа чистоты по эталону не ниже I.
По новому стандарту расширен спектр разновидностей (по жиру) питьевого молока, физико-химические показатели которого приведены в приложении 1.
Пастеризованное молоко и сливки по микробиологическим показателям должны соответствовать следующим требованиям: количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (МАФАнМ) для молока и сливок в потребительской таре не должно превышать 1  105 КОЕ/см3, во флягах (а для молока и в цистернах) — 2 • 105 КОЕ/см3; не должны содержаться бактерии группы кишечных палочек (БГКП) в 0,01см3, а патогенные —в 25 см3 продукта. Группа чистоты по эталону не ниже I.
Стерилизованное молоко и сливки должны удовлетворять требованиям промышленной стерильности (отсутствие споровых форм микроорганизмов), которая определяется по термостатной пробе, проводимой при температуре 37 °C в течение 3...5 сут. Продукт после выдержки не должен иметь видимых дефектов и признаков порчи (вздутие упаковки, изменение внешнего вида и др.), а также изменений вкуса и запаха. Изменение титрируемой кислотности может быть не более чем на 2 °Т. На микроскопическом препарате не должно быть клеток бактерий.
Температура пастеризованного молока при выпуске с предприятия составляет 4 ± 2 °C, стерилизованного — от 2 до 25 °C.
78
Расширен ассортимент молока с различными наполнителями: с кофе, с какао, шоколадное молоко и др.
Сотрудниками ВНИМИ разработано витаминизированное пастеризованное молоко, обогащенное как отдельными витаминами (бета-каротин, С), так и поливитаминными премиксами. Поливитаминные премиксы представляют собой смесь витаминов (A, D, Е, Вь В2, Bg, В12, фолиевая кислота, РР,С, пантотеновая кислота, биотин) с лактозой.
Вырабатывают молоко, обогащенное макро- и микроэлементами: кальцием, фосфором, магнием, железом, цинком, йодом.
Напитки соевые пастеризованные изготовляют как на основе соевых аналогов сухого коровьего молока, так и с добавлением к коровьему молоку соевых белков. При выработке соевых продуктов используют растительные жиры, которые входят в состав аналогов сухого коровьего молока или добавляются по рецептуре на данный продукт. Во ВНИМИ разработаны пастеризованные напитки: соевый, молочно-растительный и др.
Стерилизованные молочные напитки в зависимости от используемых добавок выпускают следующих видов: кофейный, ванильный, малиновый, клубничный. Массовая доля жира в готовом продукте 2,5 %, сахара 9 %.
4.1.2.	ТЕХНОЛОГИЯ ПАСТЕРИЗОВАННЫХ МОЛОКА И СЛИВОК
Технологический процесс производства пастеризованного молока и сливок состоит из следующих операций: приемки, очистки, нормализации, получения сливок (сепарирования), гомогенизации, пастеризации, топления (для топленого молока), охлаждения, фасования, упаковывания и хранения.
В качестве сырья для производства пастеризованного молока используют натуральное, восстановленное и рекомбинированное молоко и их смеси. Для производства пастеризованного и топленого молока применяют натуральное молоко не ниже второго сорта, а для У ВТ-обработанного — не ниже первого сорта с содержанием соматических клеток не более 500 тыс/см3, термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже третьей группы.
Отобранное по качеству натуральное молоко и сливки нормализуют по массовой доле жира и белка, последний показатель контролируется по плотности молока.
При выработке пастеризованного восстановленного молока сухие компоненты растворяют в воде при температуре 38...42 °C, фильтруют и охлаждают до 5...8 °C. С целью набухания белков и достижения требуемой плотности восстановленное молоко выдерживают при температуре охлаждения в течение 3...4 ч.
79
Нормализованное молоко и сливки нагревают до 40...45 °C и очищают на центробежных молокоочистителях. Затем молоко гомогенизируют при температуре 45...55 °C и давлении 10...15 МПа, а сливки — при температуре 45...85 °C и давлении: 10... 15 МПа для сливок с массовой долей жира 8; 10 и 20 %; 5...7,5 МПа для сливок с массовой долей жира 35 %.
После гомогенизации молоко пастеризуют при температуре 76 ± 2 °C с выдержкой 20 с. Гомогенизированные сливки 8... 10%-ной жирности пастеризуют при температуре 80 ±2 °C, а 20...35%-ной жирности — при температуре 87 ± 2 °C с выдержкой 15...20 с.
Пастеризованное молоко и сливки охлаждают до 4...6 °C, затем разливают и упаковывают в стеклянную, бумажную или полимерную тару.
Срок хранения герметично упакованных пастеризованного и топленого молока и сливок при температуре 4 ± 2 °C составляет 3 сут.
Особенности технологии отдельных видов молока, сливок и напитков приведены ниже.
Пастеризованное молоко «Отборное» вырабатывают из ненормализованного молока, отобранного по физико-химическим и микробиологическим показателям.
Массовая доля жира в готовом продукте должна быть не менее 3,4 %, кислотность — не более 18 Т, плотность —не менее 1028 кг/м3, степень чистоты по эталону — не ниже I группы, термоустойчивость — не менее II группы, эффективность гомогенизации — не менее 70 %. В 1 см3 готового продукта не должно содержаться: бактерий группы кишечной палочки; патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл (в 25 см3). Температура продукта при выпуске с предприятия 4 + 2 °C.
Для выработки молока пастеризованного цельного «Отборное» используют молоко коровье, закупаемое не ниже I сорта, плотностью не менее 1028 кг/м3, термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже II группы; соматических клеток должно быть не более 500 тыс. в 1 см3. Температура молока, поступающего с фермы, должна быть не более 7 °C.
Технологический процесс производства коровьего цельного молока «Отборное» состоит из следующих технологических операций: приемки молока, очистки, гомогенизации, пастеризации и охлаждения, фасования и хранения.
Приемку молока целесообразно осуществлять в отдельном помещении. Принятое молоко немедленно охлаждают до температуры не выше 4 °C.
Перед очисткой молоко вначале нагревают до температуры 35...40 °C, а затем направляют на центробежный молокоочисти-тель. Рекомендуется проводить дополнительную очистку молока на бактофугах. Предварительно очищенное молоко гомогенизируют при температуре 50...80 °C и давлении 15...17 МПа. При этом 80
эффективность гомогенизации должна быть не менее 70 %. После гомогенизации молоко пастеризуют при 76 ± 2 °C. В зависимости от используемого оборудования температура пастеризации может быть увеличена до 80...99 °C. Пастеризованное и охлажденное молоко сразу направляют на розлив через промежуточные емкости по вымытым и дезинфицированным трубопроводам. Не допускается хранение пастеризованного молока «Отборное» в емкостях перед розливом. Фасуют продукт только в герметичную тару. Срок годности пастеризованного отборного молока при температуре не выше 4 °C не более 10 сут.
Пастеризованное молоко «Особое» вырабатывают, так же как и «Отборное», из ненормализованного молока. По требованиям к сырью и готовому продукту молоко «Особое» аналогично молоку «Отборному». Отличительная особенность технологии молока «Особое» — обязательное бактериофугирование сырья, в то время как для молока «Отборное» бактериофугирование только рекомендуется. Срок годности продукта в герметичной упаковке не более 7 сут при температуре 4 ± 2 °C.
Пастеризованное молоко «Российское» вырабатывают из коровьего молока. Выпускают продукт с массовой долей жира 1,5; 2,5; 3,2; 3,5; 6 % и нежирный. Молоко «Российское» с массовой долей жира 2,5 % и 3,2 % может вырабатываться из рекомбинированного молока (с использованием сливочного масла или молочного жира). Предусматривается производство всех видов молока «Российское» с лактулозой. Фасуют продукт только в герметичную потребительскую тару. Срок годности молока «Российское» не более 3 сут.
Топленое молоко вырабатывают из нормализованного или обезжиренного молока, подвергнутого топлению при определенных температурных режимах, с последующим охлаждением. Массовая доля жира в готовом продукте составляет 1; 2,5; 4 и 6 %. Вырабатывают также нежирное топленое молоко.
Нормализованное молоко гомогенизируется и нагревается на трубчатых пастеризаторах до температуры 95...99 °C, затем оно выдерживается в закрытых емкостях в течение 3...4 ч. Такую выдержку при высокой температуре называют топлением. В результате топления молоко приобретает коричневый оттенок и специфический ореховый вкус. При топлении выпаривается часть влаги и массовая доля жира в продукте повышается, что необходимо учитывать при нормализации молока. После топления молоко охлаждают до 8 °C и фасуют в потребительскую тару: стеклянные бутылки, пакеты из комбинированных материалов, разрешенных для контакта с молочными продуктами.
Белковое молоко отличается от обычного пастеризованного молока повышенным содержанием СОМО и пониженным содержанием жира. Для повышения СОМО к молоку добавляют сухое
6 Г. Н. Крусь и др.
81
цельное, сухое обезжиренное или сгущенное обезжиренное молоко. Нормализованную смесь готовят по разработанным рецептурам. После получения нормализованной смеси технологические операции осуществляют так же, как и при выработке цельного пастеризованного молока.
Витаминизированное молоко вырабатывают с массовой долей жира 1,5; 2,5 и 3,2%. Витамины и поливитаминные премиксы вносят в нормализованную смесь перед пастеризацией. Допускается внесение витаминов в продукт перед фасованием.
При выработке продуктов с витамином А вначале готовят его эмульсию в молоке, затем ее добавляют в нормализованную смесь и перемешивают в течение 10... 15 мин.
Витамин С обычно вносят в готовый продукт.
Поливитаминный премикс вносят в молоко в виде раствора. Предварительно готовят раствор премикса в воде или молоке. Для этого необходимую массу премикса растворяют в десятикратном (по отношению к массе премикса) количестве молока или воды при температуре 20 ± 2 °C при постоянном перемешивании до полного растворения витаминов. Полученный раствор премикса вносят при постоянном перемешивании в молоко.
Выпускают молоко с различными наполнителями: с какао, шоколадное, с кофе.
Молоко с какао вырабатывают из цельного молока с добавлением какао и сахара. Готовый продукт выпускают с массовой долей (%): жира — 3,2; сахара — 12 и какао — 2,5. Вначале из какао и сахара готовят сироп на молоке, температура которого 60...65 °C. Соотношение какао, сахара и молока 1:1:6. Полученную смесь пастеризуют при 85...90 °C в течение 30 мин и фильтруют. Затем сироп вносят в молоко. Чтобы какао-порошок не давал осадка, в смесь при 60...65 °C вносят агар в виде водного 5...10%-ного раствора. Приготовленную смесь пастеризуют при 85 °C, гомогенизируют при 9,8...14,7 МПа и охлаждают до 8... 10 °C. Для улучшения вкуса и консистенции охлажденный продукт выдерживают З...4ч.
Шоколадное молоко вырабатывают из нормализованной смеси с массовой долей жира 1,5 и 2,5 % с использованием какао-порошка, массовая доля которого составляет от 1 до 3 %. Частицы какао сравнительно велики и тяжелы и легко седиментируют. Поэтому основная задача в данном случае состоит в том, чтобы получить однородную дисперсию частиц какао путем формирования слабого тиксотропного геля, способного восстанавливать свою структуру при механическом воздействии и сохранять стабильность при хранении. Для формирования геля используют стабилизатор ге-каррагинан. Молекулы ге-каррагинана имеют группы, способные вступать в реакцию с мицеллами казеина в молоке. Реакция протекает при нагревании.
82
Кроме того, для получения стабильной тиксотропной системы дополнительно используют эмульгаторы, чаще моноглицериды, которые способны создавать «сети жировых шариков» и тем самым увеличивать стабильность жировой эмульсии и кремообраз-ность продукта.
В состав рецептуры на шоколадное молоко входят: цельное и обезжиренное молоко; сахар-песок или подсластители; какао-порошок; стабилизатор — каррагинан; эмульгатор — моностерат глицерина и ароматизаторы (ваниль, шоколад).
Технологический процесс производства пастеризованного шоколадного молока включает следующие операции: приготовление смеси ингредиентов; пастеризацию при температуре 85 °C в течение 30 с; гомогенизацию при температуре 75 °C и давлении 20 МПа; охлаждение до температуры 3...5 °C, фасование.
Молоко с кофе вырабатывают из цельного молока с добавлением сахара, экстракта кофе или кофе с цикорием. Для приготовления экстракта одну часть кофе смешивают с тремя частями горячей воды и смесь кипятят в течение 5 мин. Затем ее охлаждают и фильтруют. Смесь молока, кофейного экстракта и сахара обрабатывают так же, как и молоко с какао. Готовый продукт должен содержать (%, не менее): жира — 3,2, сахара — 7; экстрактивных веществ кофе — 2.
Напиток молочно-растительный пастеризованный вырабатывают из пастеризованной смеси молока коровьего, соевого белка, растительного жира с использованием технологических режимов обработки, аналогичных режимам, применяемым при производстве традиционного пастеризованного молока. Рецептуры напитка приведены в таблице 16. Срок годности продукта 3 сут при температуре хранения 4 ± 2° С.
16. Рецептуры молочно-растительного напитка, кг на 1000 кг продукта без учета потерь
	Норма (кг) для напитка с массовой долей жира, %	
	2,5	3,2
		
	Рецептуры	
	1-я | 2-я | 3-я	1-я | 2-я | 3-я
Молоко:		
цельное с массовой долей	500	-	-	500	-	-
жира 3,2 %		
обезжиренное сухое	-	47,0	47,0	—	47,0	47,0
Масло сливочное крестьянское	-	-	33,84	-	-	43,5
72,5%-ной жирности		
Жир (99,9 % жира):		
молочный концентрированный	—	24,6	-	-	31,56	-
специальный растительный	90	-	-	16,03	-	-
Белок соевый изолированный	15,5	15,5	15,5	15,5	15,5	15,5
Вода питьевая	475,5 912,2 903,66	468,47 905,94 894,0
6*
83
Напиток соевый вырабатывают на основе соевого аналога сухого коровьего молока; при этом на 1 т продукта расходуется 12,1 кг соевого аналога и 876,9 кг воды. Технология напитка соевого аналогична технологии коровьего пастеризованного молока. Массовая доля жира в продукте 3,2 %, кислотность 8...12 °Т, плотность 1029 кг/м3. Срок годности при температуре не выше 6 °C составляет 3 сут.
Молочный коктейль вырабатывают трех видов: шоколадный, ароматизированный и фруктовый. Массовая доля жира в продукте 1,5 %, сухих веществ 16,1 %. Сырьем для производства коктейля служат цельное и обезжиренное молоко, сухое цельное и обезжиренное молоко, сливки, пахта, сахар-песок, плодово-ягодные наполнители, подсластители, ароматизаторы, красители, стабилизаторы консистенции.
Технологический процесс производства коктейля состоит из следующих технологических операций: приемки и подготовки сырья; приготовления нормализованной смеси; гомогенизации; пастеризации и охлаждения смеси; внесения ароматизаторов, фасования; доохлаждения продукта. Упаковку заполняют продуктом на 70 % объема и перед употреблением встряхивают. Срок годности готового продукта 3 сут.
Сливки взбитые в зависимости от используемых добавок вырабатывают шоколадными и ароматизированными. Массовая доля жира во взбитых сливках составляет 28,5 %. Для получения взбитых сливок используют молоко коровье, сливки, сахар-песок, стабилизаторы, какао-порошок, пищевые красители и ароматизаторы.
Технологический процесс производства взбитых сливок состоит из следующих технологических операций: приемки и подготовки сырья; приготовления нормализованной смеси; приготовления смеси сухих компонентов; гомогенизации, пастеризации и охлаждения смеси; внесения пищевых красителей, ароматизаторов; созревания, взбивания, фасования.
4.1.3.	ТЕХНОЛОГИЯ СТЕРИЛИЗОВАННЫХ МОЛОКА И СЛИВОК
Особенности требований к молоку. Стерилизованные продукты по сравнению с пастеризованными характеризуются более высокой стойкостью при хранении. Последняя приобретается в результате высокотемпературной обработки молока — стерилизации, в процессе которой уничтожается не только вегетативная, но и споровая микрофлора.
В производстве стерилизованных продуктов особое значение приобретают такие показатели качества сырья, как бактериальная обсемененность и термоустойчивость.
84
На стерилизацию направляют молоко, содержание бактерий в 1 см3 которого составляет не более 500 тыс.
Под термоустойчивостью понимают свойство молока выдерживать воздействие высоких температур без видимой коагуляции белков. Термоустойчивость молока определяется термоустойчивостью казеина, которая связана с солевым равновесием в молоке. Под солевым равновесием понимают такое распределение солей между истинно растворимыми, коллоидно-растворимыми и связанными с белком формами, которое обеспечивает устойчивость казеина в молоке.
Устойчивость казеина в молоке обусловлена соотношением растворимых форм следующих солей: катионов кальция и магния, с одной стороны, и анионов фосфорной (фосфатов) и лимонной (цитратов) кислот, с другой стороны.
В свежем молоке нормальной кислотности (16... 18 Т) и термоустойчивости соли кальция и магния присутствуют в ионно-молекулярном и коллоидном состояниях (табл. 17). При этом часть солей находится в плазме молока, а часть связана с казеином.
17. Соотношение состояний солей кальция и магния в молоке
Соли кальция и магния	Всего, %	В ионномолекулярном состоянии, %	В коллоидном состоянии, %
В молоке В том числе:	100	33	67
в плазме молока	78	26	52
связаны с казеином	22	7	15
В свежем термоустойчивом молоке 22 % кальция связано с белком; 78 % коллоидно растворено в плазме, при этом 26 % кальция образует истинный раствор и 52 % — коллоидный.
Повышение концентрации ионов кальция и магния приводит к снижению термоустойчивости молока, что обусловлено переходом части растворимых солей кальция и магния в связанное с белком состояние, вследствие чего уменьшается отрицательный заряд мицелл казеина и нарушается гидратная оболочка. В результате мицеллы казеина легко образуют солеобразные связи друг с другом, соединяясь в более крупные агрегаты, которые легко коагулируют при воздействии высоких температур.
И наоборот, снижение в молоке концентрации ионов кальция и магния способствует переходу части катионов, связанных с мицеллой казеина, в растворимое состояние; происходит дезагрегация мицелл, что приводит к повышению термоустойчивости молока.
Молоко или сливки, направляемые на стерилизацию, обязательно контролируют на термоустойчивость по алкогольной пробе, основанной на воздействии этилового спирта на белки, последние полностью или частично денатурируют при смешивании равных объемов молока или сливок со спиртом.
85
Термоустойчивость молока и сливок по алкогольной пробе определяют при помощи водного раствора этилового спирта с массовой долей этанола 68; 70; 72; 75 и 80 %. Чем большую концентрацию спирта выдерживает молоко не свертываясь, тем оно термоустойчивее.
Для определения термоустойчивости молока используют также тепловую пробу, на основе которой создан прибор «Термол-1». В этом приборе молоко ступенчато нагревают до заданной температуры, выдерживают определенное время, после чего подвергают анализу с целью выявления коагуляции белков.
По результатам алкогольной или тепловой пробы молоко и сливки подразделяют на группы (табл. 18).
18. Деление молока на группы по термоустойчивости			
Группа	Алкогольная проба (объемная доля этанола в водном растворе), %	Тепловая проба («Термол-1»)	
		температура, °C	выдержка, мин
I	80	140 и выше	2,0
И	75	От 120 до 130	2,0
III	72	От 100 до 120	1,0
IV	70	От 80 до 90	1,0
V	68	Ниже 80	0,5
Для стерилизации пригодно молоко не ниже III группы по алкогольной и тепловой пробе на термоустойчивость.
Молоко термоустойчивостью ниже IV группы для выработки стерилизованного молока не используют. Термоустойчивость молока IV группы повышают до III или II группы путем добавления солей-стабилизаторов: цитратов калия и натрия, которые способствуют восстановлению солевого равновесия в молоке, предотвращая его свертывание.
Оптимальную дозу солей-стабилизаторов определяют опытным путем. В три колбы наливают по 100 см3 молока термоустойчивостью IV группы и добавляют водный раствор соли-стабилизатора с массовой долей соли в нем 10 %. В первую колбу добавляют 0,1 см3, во вторую 0,2 см3, а в третью 0,3 см3. При этом массовая доля соли-стабилизатора в молоке составляет соответственно 0,01; 0,02 и 0,03 %. Смесь перемешивают и определяют термоустойчивость по алкогольной пробе. Минимальная доза солей-стабилизаторов, повышающая термоустойчивость молока с IV группы до III или II, является оптимальной дозой для исследуемого молока.
Технологический процесс выработки стерилизованного молока и сливок. Включает приемку и подготовку сырья, пастеризацию или подогрев, внесение солей-стабилизаторов (при необходимости), гомогенизацию, стерилизацию, фасование.
Сырьем для стерилизованного молока и сливок служат: коровье молоко не ниже первого сорта с термоустойчивостью по алко-86
гольной пробе не ниже III группы; обезжиренное молоко и сливки; цельное или обезжиренное сухое молоко высшего сорта. Допускается применять молоко с термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже IV группы, термоустойчивость которого повышают путем добавления солей-стабилизаторов. Оптимальная доза внесения солей-стабилизаторов составляет 0,01...0,03 % массы молока. Соли-стабилизаторы вносят в виде водного раствора в сырое или пастеризованное молоко непосредственно перед направлением его на стерилизацию.
При выработке витаминизированного стерилизованного молока предусматривается использование поливитаминного премикса, который вносят в молоко перед стерилизацией в виде раствора. Подготовку раствора поливитаминного премикса осуществляют аналогично подготовке его в технологии пастеризованного витаминизированного молока.
Вырабатывают стерилизованное молоко, обогащенное лактулозой.
Последовательность технологических операций, а также способы и режимы стерилизации и фасования продукта различны в зависимости от применяемых видов оборудования.
Технология стерилизованного молока и сливок предусматривает два способа стерилизации: одноступенчатый и двухступенчатый.
При одноступенчатом способе стерилизация осуществляется один раз или в потоке путем прямого либо косвенного нагрева с последующим асептическим фасованием продуктов в пакеты, или в таре после фасования продукта.
Одноступенчатый способ стерилизации в потоке при прямом нагреве (пароконтактный) осуществляется путем введения пара в молоко. При прямом нагревании молока до 140...142’С происходит денатурация сывороточных белков с образованием довольно крупных частиц белка. Чтобы белковые частицы не выпадали в осадок при хранении молока, рекомендуется проводить гомогенизацию после стерилизации, так как наряду с дроблением жировых шариков при гомогенизации дробятся частицы денатурированного белка. Технологический процесс производства стерилизованного молока способом стерилизации в потоке при прямом нагреве осуществляется следующим образом (рис. 7). Подготовленное к стерилизации молоко нагревают до 74...78 °C выдержкой 20 с, при необходимости охлаждают до 2...6° С и хранят или направляют на стерилизацию. Молоко стерилизуют в инжекторе путем введения в продукт пара при 140...142° С с выдержкой 2...4 с; затем молоко направляется в вакуум-камеру, где при разрежении 0,06 ± 0,01 МПа температура молока снижается до 76...78 °C вследствие самоиспарения части воды. После вакуумирования оно поступает на асептический гомогенизатор, в котором гомогенизируется при давлении 22,5 ± 2,5 МПа, охлаждается до 18 ± 2 °C и направляется на розлив в асептических условиях (давление стериль-
87
-———— Нестерилизованное молоко
——	Стерилизованное молоко
—------ Холодная вода
Рис. 7. Схема пароконтактной стерилизационной установки:
/ — уравнительный бак; 2, 75 — центробежные насосы; 3. 5 — пластинчатые подогреватели; 4, 16— пластинчатые охладители; 6 — насос высокого давления; 7—инжектор; 8— выдержива-тель; 9— обратный клапан; 10— вакуум-камера для стерилизованного молока; 11 — насос для стерилизованного молока; 12 — гомогенизатор; 13 — охладитель для стерилизованного молока; 14— вакуум-камера для стерилизованного молока, возвращенного для повторной стерилизации
ного воздуха 0,09 ± 0,04 МПа) в пакеты из комбинированного материала.
Одноступенчатый способ стерилизации в потоке при косвенном нагреве осуществляется на технологических линиях, включающих пластинчатый (линия «Стеритерм») или трубчатый (линия «Сте-ритьюб») теплообменники для стерилизации молока. При косвенном нагреве молока до температуры стерилизации денатурированные белки оседают на стенках теплообменных аппаратов или их частицы выделяются в выдерживателях (стабилизаторах), установленных перед секцией стерилизации. Для выделения частиц денатурированных белков можно использовать также сепараторы. Поэтому при стерилизации молока с применением косвенного нагрева молоко гомогенизируют обычно перед стерилизацией при температуре 65...75 °C.
Одноступенчатый способ стерилизации в таре (бутылках) применяют с использованием стерилизаторов периодического действия. Нормализованное молоко нагревают до 75 ± 5 °C, гомогенизируют при этой температуре и давлении 22,5 ± 2,5 МПа, разливают в бутылки. Стерилизация укупоренных бутылок проводится в автоклавах при температуре 116 ±1 °C с выдержкой 20...30 мин или при температуре 120 ± 1 °C с выдержкой 15 мин. После стерилизации молоко в бутылках охлаждается водой в автоклаве до температуры 65 ± 5 °C и направляется в камеру для доохлаждения. Хранить стерилизованное молоко в бутылках следует при температуре от 1 до 20 °C не более 2 мес со дня выработки, а сливки — не более 30 сут.
88
Рис. 8. Схема технологической линии производства стерилизованного молока в бутылках (двухступенчатый способ):
1 — центробежный насос; 2 — счетчик для молока; 3 — сепаратор-молокоочиститель; 4 — пластинчатый охладитель; 5 — емкость для сырого молока; 6 — пастеризационно-охладительная установка; 7—сепаратор-сливкоотделитель; 8— емкость для обезжиренного молока; 9— емкость для нормализованного молока; 10— гомогенизатор; 11 — центробежный очиститель; 12 — выдерживатель; 13 — трубчатый стерилизатор; 14— емкость для мойки трубчатого стерилизатора; 15 — емкость для промежуточного хранения стерилизованного молока; 16— бутылкомоечная машина; 17— трубчатый подогреватель; 18— фаеовочно-укупорочный автомат;
19 — башенный стерилизатор
При двухступенчатом способе технологический процесс после общих операций осуществляется в следующей последовательности: подогрев, гомогенизация, предварительная стерилизация и охлаждение в потоке, промежуточное хранение, подогрев перед розливом, розлив и укупоривание, стерилизация молока в бутылках и охлаждение. Схема технологической линии производства стерилизованного молока в бутылках (двухступенчатый способ) приведена на рисунке 8. Подготовленное для стерилизации молоко и сливки подогревают до 65 ± 5 °C, гомогенизируют при указанных режимах, затем стерилизуют в потоке при температуре 137 ± 2 °C с выдержкой 20 с, охлаждают до 35 ± 5 °C и резервируют в промежуточной емкости. Перед розливом молоко или сливки нагревают до 70...80 °C и направляют на розлив в нагретые бутылки (60...70 °C). Укупоренные бутылки поступают на стерилизацию в башенный стерилизатор непрерывного действия. В секциях нагрева водой бутылки со стерилизованным продуктом подогревают до 90 °C, затем они поступают в секцию стерилизации, в которой нагреваются до температуры 117 + 1 °C с выдержкой 13 + 1 мин и охлаждаются водой в секциях охлаждения до 45 ± 5 °C. Охлажденные бутылки с продуктом направляют в камеру хранения для доохлаждения до 20 °C.
Особенности технологии отдельных видов стерилизованного молока, сливок и напитков. Ниже приведены краткие сведения о технологии.
89
Молоко стерилизованное «Провита» вырабатывают из высококачественного сырья, подвергнутого гомогенизации и одноступенчатой стерилизации в потоке с последующим охлаждением и асептическим розливом в пакеты. Массовая доля жира в продукте составляет 1,5; 2,5 и 3,2 %, кислотность не выше 20 °Т. Для придания продукту профилактических и лечебных свойств используют бета-каротин и витамин С. Вырабатывают продукт на автоматизированных линиях «Элекстер» и «Стеритерм».
Срок хранения стерилизованного молока «Провита» при температуре от 1 до 20 °C в пакетах из полимерного материала 10 сут, в пакетах из комбинированного материала — 1 мес.
Молоко шоколадное стерилизованное вырабатывают из высококачественного термоустойчивого сырья (с добавлением какао, сахара и стабилизатора), подвергнутого очистке, пастеризации, гомогенизации и одноступенчатой стерилизации в потоке с последующим охлаждением и асептическим розливом в пакеты. Массовая доля жира в продукте составляет 1,5; 2,0; 2,5 и 3,2%. Вырабатывают продукт на всех типах автоматизированных линий по производству стерилизованного молока.
Срок хранения стерилизованного шоколадного молока при температуре 0...20 °C — 4 мес, 20...30 °C — 2 мес.
Сливки стерилизованные «Вологодские» вырабатывают из высококачественных термоустойчивых нормализованных сливок, подвергнутых гомогенизации и одноступенчатой стерилизации в потоке с последующим охлаждением и фасованием в асептических условиях в пакеты из комбинированного материала. Массовая доля жира в продукте составляет 8; 10; 15 и 20 %. Вырабатывают стерилизованные сливки «Вологодские» на всех типах автоматизированных линий по производству стерилизованного молока.
Срок хранения продукта при температуре от 0 до 20 °C — 3 мес.
Коктейль молочный стерилизованный производят из высококачественного термоустойчивого сырья с добавлением ароматизаторов, сахара и красителей. Вырабатывают продукт с массовой долей жира 3,2; 2,5; 2,0; 1,5 % и нежирный с использованием всех типов автоматизированных линий по производству стерилизованного молока.
Срок хранения молочного стерилизованного коктейля при температуре 0...10°С в пакетах из полимерных материалов 15 сут, в пакетах из комбинированного материала и стеклянных бутылках — 6 мес; при температуре 20 °C — соответственно 10 сут и 3 мес.
Напитки молочные стерилизованные (разработанные ВНИМИ) вырабатывают из смеси нормализованного молока с добавлением вкусовых и ароматических веществ с последующей стерилизацией в потоке. В зависимости от используемых добавок напитки выпускают следующих видов: кофейный, ванильный, малиновый.
90
клубничный и банановый. Продукты фасуют в полиэтиленовые пакеты. Массовая доля жира в готовом продукте 2,5 %, сахара 9%. Срок хранения Юсут. Температура хранения 1...20°С. Для производства напитков используют оборудование «Стеритьюб», «Элекстер» и типа ВТИС.
4.2.	КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ
4.2.1.	ХАРАКТЕРИСТИКА КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Кисломолочные продукты можно разделить на следующие группы: кисломолочные напитки; сметана; творог; творожные продукты.
Получают кисломолочные продукты путем сквашивания пастеризованного, стерилизованного или топленого молока, сливок, пахты и сыворотки заквасками, в состав которых входят различные молочнокислые бактерии, иногда дрожжи, а для получения продуктов лечебно-профилактического назначения — бифидобактерии. Для выработки кисломолочных продуктов используют также сухое, сгущенное молоко, казеинаты, пахту, сыворотку, плодово-ягодные и овощные наполнители, сахар-песок, пищевые ароматизаторы, красители, подсластители и стабилизаторы структуры продукта. Вырабатывают кисломолочные напитки и на основе сои.
Поскольку в состав заквасок входят молочнокислые кокки, молочнокислые палочки и дрожжи, то различные комбинации этих микроорганизмов позволяют получить разнообразные кисломолочные продукты и создают микробиологическую основу технологии молочных продуктов (табл. 19).
Под действием ферментов, выделенных микроорганизмами, происходит процесс глубокого распада молочного сахара (брожение) с образованием более простых соединений (молочной кислоты, спирта, диоксида углерода и пр.). В зависимости от образующихся при брожении продуктов различают молочнокислое, спиртовое и другие виды брожения.
Молочнокислое брожение — основной процесс при производстве кисломолочных продуктов. В процессе молочнокислого брожения в молоке накапливается молочная кислота, изменяется кислотность молока. Когда pH молока достигнет 4,6...4,7, казеин теряет растворимость и коагулирует; образуется сгусток.
При спиртовом брожении лактозы образуются этиловый спирт и диоксид углерода. В кисломолочных продуктах (кефир, кумыс и др.) спиртовое брожение сопутствует молочнокислому брожению, при котором создаются благоприятные условия для развития дрожжей. В наибольшей степени спиртовое брожение проявляется в кумысе.
91
19. Микроорганизмы, используемые в технологии кисломолочных продуктов
Кисломолочные продукты	Молочнокислые кокки				Молочнокислые палочки		Дрожжи, сбраживающие лактозу	Кефирный грибок	Бифидобактерии
	Lc. lactis	Lc. cremoris	Lc. diacetilactis	Sc. salivarius thermophilus	L. acidophilus	L. delbruechii bulgaricus			
Простокваша обыкновенная, простокваша сливочная, творог, сметана (массовая доля жира 20; 25; 30 %)	+	+	+						
Сметана низкожирная (массовая доля жира 10; 15 %), сметана любительская (массовая доля жира 40 %), простокваша «Цитрусовая»	+	+	+	+					
Сметана ацидофильная, пахта «Идеал», пахта диетическая	+	+	+		+				
Мечниковская простокваша, йогурт, напитки «Снежок», «Южный»				+		+			
Ряженка, варенец				+		+/-			
Биойогурт				+	-/+	+			+/-
Напиток «Вита»			+		+				+
Напиток «Угличский»			+	+/-					+
Ацидофилин	+	+	+		+			+	
Ацидолакт, ацидофильная паста					+				
Кефир								+	
Кумыс					+	+	+		
Молочный квас, квас «Новый»							+		
Примечания. 1. Знак «+» означает, что этот вид микроорганизмов используют в производстве продукта.
2.	Знак «+/—» означает, что данный вид микроорганизмов можно не применять при выработке продукта.
3.	Если одному продукту соответствуют в строке обозначения «+/—» и «—/+», то используют один из этих видов микроорганизмов.
По виду брожения кисломолочные продукты условно делятся на две группы: полученные в результате только молочнокислого брожения (простокваша, сметана, творог и др.) и смешанного — молочнокислого и спиртового (кефир, кумыс).
В результате биохимических процессов, протекающих при сквашивании молока, кисломолочные продукты приобретают диетические и лечебные свойства. На диетические и лечебные свойства кисломолочных продуктов указывал И. И. Мечников, который считал, что преждевременное старение человеческого организма является следствием воздействия на него ядовитых веществ, накапливающихся в кишечнике в результате жизнедеятельности гнилостных микроорганизмов. Молочная кислота, образующаяся
<Ю
в процессе молочнокислого брожения, подавляет гнилостную микрофлору и тем самым предохраняет организм от медленного отравления. И. И. Мечников рекомендовал простоквашу, выработанную с использованием болгарской палочки, как профилактическое средство от кишечных заболеваний.
Болгарская палочка способна приживаться в толстых кишках организма человека и вырабатывать там молочную кислоту. Однако болгарская палочка оказалась малоустойчивой в условиях слабощелочной реакции кишечника. Более устойчивой к действию щелочей оказалась ацидофильная палочка. Она может сбраживать не только молочный сахар, но и другие виды сахара, в результате чего легко приживается в организме человека. Ацидофильная палочка обладает сильными антибиотическими свойствами по отношению к некоторым вредным и болезнетворным микроорганизмам и поэтому используется в производстве кисломолочных продуктов.
Кисломолочные продукты широко применяют для профилактики и лечения многих заболеваний, особенно желудочно-кишечного тракта. Так, ацидофильные продукты используют при лечении гнилостных и воспалительных процессов в кишечнике, колитов и гнойных ран. Кефир полезен при малокровии, истощении организма, хронических колитах. Кумыс применяют для профилактики и лечения туберкулеза, так как микроорганизмы, содержащиеся в кумысе, вырабатывают антибиотик низин, подавляющий развитие туберкулезной палочки.
В процессе производства кисломолочные продукты обогащаются витаминами, особенно С и В12, что объясняется способностью некоторых молочнокислых бактерий синтезировать эти витамины.
Кисломолочные продукты легче усваиваются организмом, чем молоко. Это объясняется тем, что белки молока частично распадаются на более простые, легкоусвояемые вещества. Образующиеся в диетических кисломолочных продуктах молочная кислота и диоксид углерода влияют на секреторную деятельность желудочно-кишечного тракта, вызывая более интенсивное выделение желудочного сока и ферментов. При этом улучшается аппетит и ускоряется переваривание пищи. Пища усваивается с наименьшей затратой энергии, что очень важно при восстановлении ослабленных болезнью организмов. Поэтому диетические кисломолочные продукты используют для питания больных.
Сметана отличается от других кисломолочных продуктов высокой массовой долей жира. В сметане большое количество витаминов, особенно богата она жирорастворимыми витаминами.
Творог содержит большое количество полноценных и легкоусвояемых белков, солей, а также жира. Наличие таких важных аминокислот, как метионин и лизин, позволяет использовать творог
93
для профилактики и лечения некоторых заболеваний печени, почек, а также атеросклероза. В твороге содержится значительное количество минеральных веществ (кальция, фосфора, магния, железа и др.), необходимых для нормальной деятельности сердца, центральной нервной системы, мозга и обмена веществ в организме. Соли кальция и фосфора находятся в твороге в наиболее усвояемой организмом форме.
Вырабатывают витаминизированные кисломолочные продукты, обогащенные как отдельными витаминами, так и поливитаминными премиксами. К ним относятся кисломолочные напитки с различной массовой долей жира: простокваша, йогурт, варенец, ряженка и кефир. Кроме того, выпускают витаминизированные творожные изделия, молочные пудинги и желе.
Предусматривается выработка кисломолочных продуктов, обогащенных йодом: кефир, сметана и творог.
Во ВНИМИ разработаны кисломолочные продукты на основе сои и растительного жира: кисломолочные напитки «Богатырь», «Оригинальный», кефир и йогурт молочно-растительные, сметана с массовой долей жира 10; 15; 20 % и столовая, творог молочнорастительный, соевые пасты и др. Для профилактики и лечения желудочно-кишечных дисбактериозов разработаны содержащие бифидобактерии кисломолочные продукты: под торговой маркой «Бифидок» — биойогурт, ряженка, кефир, кефир фруктовый, кефирный напиток, сметана; под торговой маркой «Бифилюкс» — биоряженка, сметана и др.; под торговой маркой «Бифилайф» — бифийогурт, ряженка, кефир, творог. ВНИИМСом созданы напитки «Вита» и «Угличский».
4.2.2.	ТЕХНОЛОГИЯ КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ
К кисломолочным напиткам относятся различные виды простокваши (простокваша обыкновенная и мечниковская, варенец, ряженка, йогурт и др.), кефир, кумыс, ацидофильные напитки. Кроме того, вырабатывают кисломолочные напитки из пахты и сыворотки.
Для получения кисломолочных напитков используют молоко цельное и обезжиренное, сливки, сгущенное и сухое молоко, казеинат натрия, пахту и другое молочное сырье, а также плодово-ягодные и овощные наполнители, пищевые ароматизаторы, красители, подсластители, стабилизаторы структуры.
Существуют два способа производства кисломолочных напитков — резервуарный и термостатный.
Резервуарный способ. Технологический процесс производства напитков резервуарным способом состоит из следующих технологических операций: подготовки сырья, нормализации, гомогени
94
зации, пастеризации и охлаждения, заквашивания, сквашивания в специальных емкостях, охлаждения сгустка, созревания сгустка (кефир, кумыс), фасования.
Для производства кисломолочных напитков используют молоко не ниже второго сорта, кислотностью не более 19 °Т, плотностью не менее 1027 кг/м3. Сухое молоко предварительно восстанавливают. Обезжиренное молоко, пахта, сливки, сгущенное и сухое молоко, казеинат натрия, плодово-ягодные и овощные наполнители должны быть доброкачественными, без посторонних привкусов и запахов и пороков консистенции.
Кисломолочные напитки вырабатывают с различной массовой долей жира, поэтому исходное молоко нормализуют до требуемой массовой доли жира. Нормализация молока осуществляется в потоке на сепараторах-нормализаторах или смешением. Некоторые продукты вырабатывают из обезжиренного молока. При нормализации сырья смешением массу продуктов для смешения рассчитывают по формулам материального баланса или определяют по рецептуре.
Схема технологической линии производства кисломолочных напитков резервуарным способом представлена на рисунке 9.
Нормализованную смесь подвергают тепловой обработке. В результате пастеризации уничтожаются микроорганизмы в молоке и создаются условия, благоприятные для развития микрофлоры закваски. Пастеризуют нормализованную смесь при температуре 92 ± 2 °C с выдержкой 2...8 мин или при температуре 85...87 °C с выдержкой 10...15 мин; возможна УВТ-обработка при 102 ±2 °C без выдержки. Для производства ряженки смесь пастеризуют при
Рис. 9. Схема технологической линии производства кисломолочных напитков резервуарным способом:
7 — установка для растворения сухого молока; 2 — емкость для нормализованной смеси; 3 — центробежный насос; -/—балансировочный бачок; 5—пастеризационно-охладительная установка; 6 — центробежный молокоочиститель; 7—гомогенизатор; 8— выдерживатель; 9, 14 — емкости для кисломолочных напитков; 10— заквасочник; 11 — насос-дозатор; 12 — винтовой насос; 13 — пластинчатый охладитель
95
95...98 °C с выдержкой 2...3 ч. Высокие температуры пастеризации вызывают денатурацию сывороточных белков, при этом повышаются гидратационные свойства казеина. Это способствует образованию более плотного сгустка, который хорошо удерживает влагу, что, в свою очередь, препятствует отделению сыворотки при хранении кисломолочных напитков.
Тепловая обработка смеси обычно сочетается с гомогенизацией при температуре 60...65 °C и давлении 15...17,5 МПа.
После пастеризации и гомогенизации смесь охлаждается до температуры заквашивания, после чего она поступает в емкость для заквашивания. В охлажденную смесь вносят закваску, масса которой обычно составляет 5 % массы заквашиваемой смеси. Используют закваски прямого внесения.
Сквашивание смеси проводят при температуре заквашивания. Во время сквашивания происходит размножение микрофлоры закваски, нарастает кислотность, коагулирует казеин и образуется сгусток. Об окончании сквашивания судят по образованию достаточно плотного сгустка и достижению определенной кислотности.
После окончания сквашивания продукт немедленно охлаждают.
Кефир, вырабатываемый с созреванием, после сквашивания охлаждается до 14...16 °C и при этой температуре созревает. Продолжительность созревания кефира не менее 10...12 ч. Во время созревания активизируются дрожжи, происходит спиртовое брожение, в результате чего в продукте образуются спирт, диоксид углерода и другие вещества, придающие этому продукту специфические свойства. При производстве фруктового кефира наполнители вносят после созревания перед фасованием.
Кисломолочные напитки фасуют в термосвариваемые пакеты, коробки, стаканчики и др.
Термостатный способ. Технологический процесс производства кисломолочных напитков термостатным способом состоит из тех же технологических операций, что и при производстве резервуарным способом, осуществляемых в такой последовательности: подготовка сырья, нормализация, пастеризация, гомогенизация, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание, фасование, сквашивание в термостатных камерах, охлаждение сгустка, созревание сгустка (кефир, кумыс).
Схема технологической линии производства кисломолочных напитков термостатным способом представлена на рисунке 10.
Приемку и подготовку сырья, нормализацию, тепловую обработку, гомогенизацию нормализованной смеси и ее охлаждение до температуры заквашивания выполняют так же, как и при резервуарном способе производства. Далее нормализованную смесь заквашивают в емкости. После заквашивания смесь фасуют в потребительскую тару и направляют в термостатную камеру, где поддерживается температура, благоприятная для развития микрофло-
96
Рис. 10. Схема технологической линии производства кисломолочных напитков термостатным способом:
1 — емкость для сырого молока; 2 — насос; 3 — балансировочный бачок; 4 — пастеризационноохладительная установка; 5—пульт управления; 6—возвратный клапан; 7—сепаратор-нормализатор; 8—гомогенизатор; 9—емкость для выдерживания молока; 10—емкость для заквашивания молока; 11 — машина для фасования молока; 12 — термостатная камера; 13—холодильная камера; 14 — камера хранения готовой продукции
ры закваски. Об окончании сквашивания судят по кислотности и плотности сгустка. После окончания сквашивания продукт направляют в холодильную камеру для охлаждения, а кефир — и для созревания.
Резервуарный способ производства кисломолочных напитков по сравнению с термостатным имеет ряд преимуществ. Во-первых, этот способ позволяет уменьшить производственные площади за счет ликвидации громоздких термостатных камер. При этом увеличивается съем продукции с 1 аг производственной площади и снижается расход теплоты и холода. Во-вторых, он позволяет осуществить более полную механизацию и автоматизацию технологического процесса, сократить затраты ручного труда на 25 % и повысить производительность труда на 35 %.
Особенности технологии отдельных видов кисломолочных напитков. К кисломолочным напиткам относятся: простокваша различных видов, кефир, ацидофильные и другие напитки, в том числе лечебно-профилактического назначения.
Производят простоквашу следующих видов: обыкновенную, мечниковскую, варенец, ряженку, сливочную, цитрусовую, йогурт. По новому стандарту расширена градация массовой доли жира в простокваше.
Простокваша обыкновенная производится из пастеризованного молока путем сквашивания его чистыми культурами мезофильных молочнокислых кокков.
7 Г. Н. Крусь идр.
97
Простокваша мечниковская производится из пастеризованного молока путем сквашивания чистыми культурами термофильного стрептококка и болгарской палочки.
Биопростокваша вырабатывается с использованием бифидобактерий. Массовая доля жира в продукте составляет 2,5 или 3,2 %, pH 4,4 ± 0,2. Число жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий—не менее 107 КОЕ/см3, бифидобактерий — не менее 10* КОЕ/см3.
Технологический процесс производства «Биопростокваши» состоит из следующих операций: приемки; очистки и нормализации молока по жиру; подогрева нормализованной смеси до 65 ± 2 °C; гомогенизации при этой температуре и давлении от 10 до 15 МПа; тепловой обработки смеси; охлаждения до температуры заквашивания 30 ± 2 °C при обычном сквашивании и до 35...37 °C при ускоренном сквашивании; сквашивания, охлаждения сгустка до температуры 14 ± 2 °C, фасования, доохлаждения продукта в холодильной камере.
Существуют три режима тепловой обработки смеси: 87 ± 2 °C с выдержкой 12 ± 3 мин; 92 ± 2 °C с выдержкой 4 ± 1 мин; 102 ± 2 °C без выдержки.
В качестве закваски используют культуры прямого внесения, которые не нуждаются в предварительной подготовке (например, активизации). В состав закваски входят специально подобранные штаммы ацидофильных палочек, бифидобактерий, термофильных и мезофильных молочнокислых стрептококков.
Сквашивают продукт при обычном способе в течение 12... 14 ч, а при ускоренном 6...8 ч до кислотности от 75 до 85 °Т (pH 4,5...4,4).
Срок годности продукта, герметично упакованного при температуре 4 ± 2 °C, составляет 7 сут.
Варенец вырабатывается из стерилизованного молока путем сквашивания чистыми культурами термофильного стрептококка с использованием или без использования болгарской палочки.
Ряженка производится из топленого молока путем сквашивания чистыми культурами термофильного стрептококка с добавлением или без добавления болгарской палочки.
По новому стандарту расширена градация массовой доли жира и белка в ряженке, как и для простокваши. Кислотность ряженки 70...100 °Т.
Биоряженка «Бифилюкс» вырабатывается из топленого молока или смеси молока и пахты путем сквашивания бакконцентратом бифидобактерий и молочнокислых микроорганизмов с добавлением или без добавления сахара или пищевых подсластителей, пищевых ароматизаторов, фруктово-ягодных наполнителей и стабилизаторов. Биоряженку, биоряженку сладкую и фруктовую вырабатывают с массовой долей жира 4; 2,5 и 1 %. Кислотность готового продукта составляет 70...95 °Т, для сладкой и фруктовой — 75... 100 °Т. Вырабатывают продукт резервуарным способом.
98
Нормализованную молочную смесь гомогенизируют при давлении 15 ± 2,5 МПа и температуре 45...85 °C, затем пастеризуют при 97 ± 2 °C и выдерживают при этой температуре 3...4 ч до выраженного светло-кремового цвета. После пастеризации смесь охлаждают до температуры заквашивания 38 ± 1 °C и заквашивают бактериальным концентратом. Для лучшего распределения бакконцен-трат вносят при включенной мешалке и перемешивают 15 мин. Продолжительность сквашивания составляет 9...12 ч. После окончания сквашивания продукт охлаждают 45 ± 15 мин. Затем сгусток перемешивают в течение 15...40 мин. После достижения однородной консистенции сгустка мешалку останавливают на 1..,1,5 ч. Дальнейшее перемешивание ведут периодически, включая мешалку на 2... 10 мин через каждый час.
Доохлаждение продукта до 6 °C происходит в холодильной камере или на пластинчатом охладителе с последующим его розливом.
При выработке фруктового продукта в перемешанный и охлажденный до 23 ± 2 °C сгусток вносят ароматизаторы и (или) наполнители при непрерывном перемешивании.
При выработке продукта с использованием стабилизатора, и имеющего в связи с этим более густую консистенцию, стабилизатор вносят в подготовленное молоко до пастеризации.
Перед началом розлива продукт перемешивают 2...5 мин. Допускается фасовать частично охлажденный до 20 ± 2 °C и перемешанный в течение 20 мин продукт с последующим его доохлаждением в холодильной камере.
Простокваша сливочная вырабатывается резервуарным способом из сливок с массовой долей жира 10 % путем сквашивания закваской, приготовленной на чистых культурах мезофильных кокков. В технологии простокваши предусматривается использование бифидогенной пищевой добавки — лактулозы; стабилизаторов структуры (желатина или агара); для витаминизированной простокваши — витаминов А, С, бета-каротина и поливитаминного премикса.
Простокваша цитрусовая производится из пастеризованного нормализованного молока путем сквашивания чистыми культурами молочнокислых бактерий. Для выработки цитрусовой простокваши используют сахар-песок, подсластитель — аспартам, сиропы плодово-ягодные, сок мандариновый, ароматизаторы, красители, витамины: А, бета-каротин, поливитаминный премикс. Витамины, подсластители и красители вносят перед заквашиванием, а цитрусовые наполнители и ароматизаторы — после сквашивания молока и перемешивания сгустка.
Йогурт производится из нормализованной молочной смеси путем сквашивания его чистыми культурами термофильного стрептококка и болгарской палочки. Вырабатывают йогурт следующих видов: сладкий, ароматизированный, фруктовый, витаминизированный, витаминизированный сладкий, витаминизированный
7*
99
ароматизированный, витаминизированный фруктовый. Выпускают йогурт с массовой долей жира 0,1...9,5 %.
Для выработки йогурта допускается использовать различные виды сырья и пищевых добавок, в частности, молоко цельное и обезжиренное, в том числе сухое, сливки пастеризованные и сухие, пахту свежевыработанную и сухую, молоко нежирное сгущенное, масло сливочное, концентрированный молочный жир, стабилизаторы консистенции, сахар-песок, сахар жидкий, пищевые ароматизаторы и красители, витамины и витаминные премиксы, фруктовые наполнители, подсластители, питьевую воду.
Существует два способа производства йогурта — термостатный и резервуарный. Срок годности йогурта без стабилизаторов при температуре 4 ± 2 °C составляет 5 сут, со стабилизатором — 14 сут.
Йогурт молочно-растительный вырабатывают из пастеризованной нормализованной (по массовой доле жира) смеси обезжиренного молока, масла сливочного или концентрированного молочного жира, либо растительного жира, соевого белка, с добавлением или без добавления стабилизаторов, сахара или подсластителей, сквашенной закваской, приготовленной на чистых культурах болгарской палочки и термофильного стрептококка. Рецептуры молочно-растительного йогурта приведены в таблице 20.
20. Рецептуры йогурта молочно-растительного, кг на 1000 кг продукта без учета потерь
Компонент	Норма (кг) для напитка с массовой долей жира, %					
	2,5		!	3,2			
	Рецептуры					
	1-я	2-«!	3-я	1-я	2-я	3-я
Молоко:						
цельное 3,2%-ной жирности	450	—	—	450	—	—
обезжиренное сухое	—	47,0	47,0	—	47,0	47,0
Масло сливочное крестьянское 72,5%-ной жирности	—	—	33,8	—	—	43,46
Жир (99,9 % жира):						
молочный концентрированный	—	24,53	—	1,6	31,54	—
специальный растительный	10,6	—	—	16	—	—
Белок соевый изолированный	15,5	15,5	15,5	15,5	15,5	15,5
Вода питьевая	473,9	802,97	853,7	466,9	855,96	844,04
Закваска	50	50	50	50	50	50
Технологический процесс производства молочно-растительного йогурта аналогичен производству йогурта из коровьего молока. Массовая доля жира в готовом продукте составляет 2,5 или 3,2 %, сахарозы 6,5 %. Срок годности напитка при температуре 4 ±2 °C составляет 5 сут.
100
Кефир вырабатывают из молока путем сквашивания закваской, приготовленной на кефирных грибках. Выпускают кефир в следующем ассортименте: кефир нежирный и с массовой долей жира 1,0; 2,5; 3,2 %; таллинский нежирный и с массовой долей жира 1 %. Допускается вырабатывать кефир всех видов (кроме нежирного) с витамином С, а кефир нежирный и с массой долей жира 1 % — с витамином А. Кефир с массовой долей жира 2,5 и 3,2 % можно производить из рекомбинированного молока (с использованием сливочного масла или молочного жира). Для придания определенных лечебно-профилактических свойств кефир вырабатывают с использованием лактулозы, поливитаминного премикса и бета-каротина.
Витамин А, бета-каротин и поливитаминный премикс вносят в подготовленную смесь перед заквашиванием.
Кефир вырабатывают термостатным и резервуарным способами.
Кефир ароматизированный изготовляют двух разновидностей: кефир ароматизированный с массовой долей жира 1,0; 2,5; 3,2 % и кефир ароматизированный витаминизированный с массовой долей жира 2,5 и 3,2 % с добавлением бета-каротина. Использование подсластителей в технологии ароматизированного кефира обязательно. Подсластители вносят перед заквашиванием нормализованной смеси, а плодово-ягодные соки, ароматизаторы, красители и бета-каротин — в сгусток перед созреванием.
Кефир молочно-растительный вырабатывают из пастеризованной смеси нормализованного по массовой доле жира молока, соевого изолированного белка, масла сливочного или молочного концентрированного жира с добавлением или без добавления стабилизатора, сахара путем сквашивания закваской, приготовленной на кефирных грибках. Рецептуры молочно-растительного кефира приведены в таблице 21.
Технология кефира молочно-растительного аналогична технологии кефира из коровьего молока. Массовая доля жира в готовом продукте составляет 2,5 или 3,2 %, сахарозы 6,5 %. Срок годности продукта при температуре 4 ± 2 °C составляет 5 сут.
Кефир «Бифидок» относится к группе бифидосодержащих кисломолочных продуктов под товарной маркой «Бифидок»: биойогурт, ряженка, кефир, фруктовый кефир, кефирный напиток, сметана. Для производства кисломолочных продуктов «Бифидок» используют лиофилизированную биомассу бифидобактерий. В 1 г биомассы содержится до 1011 КОЕ бифидобактерий. Особенность технологии кисломолочных продуктов «Бифидок» — заквашивание нормализованного молока лиофилизированной биомассой бифидобактерий методом прямого внесения (DVS). Применительно к бифидобактериям, которые являются строгими анаэробами, данный метод заквашивания имеет важное значение, так как эти микроорганизмы чрезвычайно чувствительны к воздействию кислорода и при нескольких генерациях в значительной степени теряют активность.
101
21. Рецептуры кефира молочно-растительного, кг на 1000 кг продукта без учета потерь
Компонент	Норма (кг) для напитка с массовой долей жира, %					
	2,5		|	3,2			
	Рецептуры					
	1-я	2-я |	3-я	1-я	2-я	3-я
Молоко:						
цельное 3,2%-ной жирности	450	—	—	450	—	—
обезжиренное сухое	—	47,0	47,0	—	47,0	47,0
Масло сливочное крестьянское 72,5%-ной жирности Жир (99,9 % жира):	—	—	33,8	—	—	43,46
молочный концентрированный	—	24,53	—	1,6	31,54	—
специальный растительный	10,6	—	—	16	__	—
Белок соевый изолированный	15,5	15,5	15,5	15,5	15,5	15,5
Вода питьевая	473,9	862,97	853,7	433,9	855,96	844,04
Закваска	50	50	50	50	50	50
При производстве кисломолочных продуктов «Бифидок» биомассу бифидобактерий перед использованием рекомендуется подвергать предварительной активизации в молоке в течение З...4ч при температуре 37...38 °C.
Активизацию лиофилизированной биомассы бифидобактерий в молоке осуществляют путем использования молочнокислых бактерий, применяемых для выработки соответствующего вида кисломолочных продуктов.
Вырабатывают кефир «Бифидок» из нормализованной молочной смеси путем сквашивания ее кефирной закваской и бифидобактериями. Существуют резервуарный и термостатный способы производства продукта, который выпускают с массовой долей жира 3,2; 2,5 и 1 %.
При выработке кефира «Бифидок» термостатным способом пастеризованную и гомогенизированную смесь охлаждают до 21 ...23 °C летом и 23...28 °C зимой, а затем заквашивают кефирной закваской с одновременным внесением суспензии бифидобактерий. Заквашенную смесь перемешивают в течение 15 мин, выдерживают 20 мин, повторно перемешивают и направляют на розлив.
При выработке продукта с витамином С аскорбиновую кислоту вводят в закваску.
Ацидофильные напитки (ацидофилин и ацидолакт) вырабатывают из пастеризованного и нормализованного по массовой доле жира или нежирного молока, сквашенного специально подобранными заквасками, с добавлением или без добавления сахара, подсластителя — аспартама, вкусовых и ароматических веществ.
102
Ацидофилин изготовляют из пастеризованного нормализованного или обезжиренного молока путем сквашивания заквасками, приготовленными на чистых культурах ацидофильной палочки, молочнокислых кокков и кефирных грибков.
Ацидолакт (прежнее название «ацидофильное молоко») производят путем сквашивания молока закваской, приготовленной на чистых культурах вязких и невязких штаммов ацидофильной палочки.
Для выработки ацидофильных напитков применяют резервуарный и термостатный способы.
Выпускают ацидофильные напитки следующих видов: ацидофилин, ацидофилин сладкий, ацидофилин «Особый», ацидолакт с корицей, ацидолакт с ванилином, ацидолакт «Особый». Вырабатывают ацидофильные напитки с массовой долей жира 3,2; 2,5; 1,0 % и нежирные. Ацидофилин «Особый» и ацидолакт «Особый» изготовляют с использованием подсластителя. Предусматривается выработка ацидофильных напитков с лактулозой.
4.2.3.	ТЕХНОЛОГИЯ СМЕТАНЫ
Сметану получают из нормализованных пастеризованных сливок путем сквашивания их закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых бактерий, и созревания при низких температурах.
В зависимости от микрофлоры закваски и массовой доли жира сметану выпускают нескольких видов (табл. 22).
22. Характеристика различных видов сметаны в зависимости от используемой микрофлоры
Массовая доля жира, %	Микрофлора закваски (молочнокислые кокки)	Температура сквашивания, "С	Кислотность,
10	Мезофильные и термофильные	28...32	70...100
15	То же	28...32	65...100
20	Мезофильные	22...28	65...100
25	»	22...28	60...100
30	»	22...28	60...100
40	Мезофильные и термофильные	39...41	65...85
Сметану с массовой долей жира 10; 15 и 20 % можно вырабатывать из смеси коровьих сливок и соевого белка. Смесь заквашивают культурами мезофильных молочнокислых стрептококков. Соевый белок добавляют в сливки для улучшения консистенции готового продукта. Для сметаны с массовой долей жира 10; 15 и 20 % массовая доля соевого белка составляет соответственно 5...6, 3...4
103
и 2...Зкг на 1000 кг готового продукта. Сметану с соевым белком вырабатывают так же, как и сметану из коровьих сливок. Срок годности сметаны в герметичной упаковке достигает 7 сут. По новому стандарту сметану можно вырабатывать с массовой долей жира от 10 до 58 % (см. приложение 3).
Сметану производят резервуарным и термостатным способами.
Резервуарный способ. Технологический процесс производства сметаны резервуарным способом состоит из следующих технологических операций: приемки и сепарирования молока, нормализации сливок, пастеризации, гомогенизации и охлаждения сливок, заквашивания и сквашивания, перемешивания сквашенных сливок, фасования, охлаждения и созревания сметаны.
Схема технологической линии производства сметаны резервуарным способом представлена на рисунке 11.
Молоко сепарируют при 40...45 °C. Полученные сливки нормализуют цельным или обезжиренным молоком.
Нормализованные сливки пастеризуют при 85...90 °C с выдержкой от 15 с до 10 мин или при 90...96 °C с выдержкой от 20 с до 5 мин в зависимости от вида сметаны.
Пастеризованные сливки охлаждают до 60...70 °C и направляют на гомогенизацию. В зависимости от массовой доли жира в сметане гомогенизацию проводят при следующих давлениях:
Массовая доля жира в сметане, %	10	15	20	25	30	40
Давление гомогенизации, МПа	10...15	8...12	8...12	7...11	7...10	7...10
В производстве сметаны с массовой долей жира 15; 20; 25; 30 % допускается осуществлять гомогенизацию сливок при температуре 50...70 °C до пастеризации.
Закваска
Сквашенные сливки
сливки
Сметана в холодильную
-п-' камеру
Рис. 11. Схема технологической линии производства сметаны резервуарным способом:
1 — емкость для нормализации сливок; 2 — насос для сливок; 3 — балансировочный бачок; 4— пастеризационно-охладительная установка; 5 — гомогенизатор; 6 — емкость для сквашивания сливок; 7 — фасовочный автомат
104
В гомогенизированных сливках увеличивается поверхность жировой фазы. Это приводит к повышению вязкости сливок. При этом вновь образовавшиеся оболочки жировых шариков дополнительно связывают свободную воду. Белковые вещества оболочек жировых шариков участвуют в структурообразовании при сквашивании сливок. Гомогенизация улучшает условия кристаллизации молочного жира при созревании сметаны, что способствует формированию густой консистенции готового продукта.
При производстве сметаны с массовой долей жира 15; 20; 25 и 30 % допускается физическое созревание сливок перед заквашиванием путем быстрого охлаждения сливок до 2...6 °C и выдержки в течение 1...2ч. При физическом созревании сливок происходит массовая кристаллизация жира, что способствует улучшению консистенции сметаны.
Сливки после гомогенизации охлаждают (а после физического созревания подогревают) до температуры заквашивания и заквашивают закваской в количестве 1...5 % или бактериальным концентратом.
Сквашивание сливок происходит до образования сгустка и достижения необходимой кислотности. Длительность сквашивания составляет 6...16 ч в зависимости от вида сметаны.
При сквашивании, охлаждении и созревании происходят основные процессы структурообразования сметаны, формирующие консистенцию готового продукта. При сквашивании сливок происходит коагуляция казеина. Некоторые сывороточные белки, денатурированные в процессе пастеризации, образуют комплексы с казеином. При этом улучшаются гидратационные свойства казеина, который активнее связывает воду в период сквашивания, что обеспечивает плотную структуру продукта, хорошо удерживающую сыворотку. Кроме того, при сквашивании происходят частичное отвердевание жира в жировых шариках и некоторая потеря отрицательного заряда на их поверхности в результате повышения кислотности сливок; образуются скопления жировых шариков, участвующие в формировании структуры продукта.
После окончания сквашивания сливки перемешивают и отправляют на фасование.
Фасуют сметану в потребительскую тару (коробочки и стаканчики из полимерных материалов, пакеты из комбинированных материалов и др.). Для крупного фасования сметаны используют алюминиевые бидоны вместимостью 10 кг, металлические фляги — до 25 кг и деревянные бочки — 50 кг.
После фасования сметану направляют на охлаждение и физическое созревание. Сметана охлаждается до температуры не выше 8 °C в холодильных камерах с температурой воздуха 0...8 °C. Одновременно с охлаждением продукта происходит его созревание. Продолжительность охлаждения и созревания в крупной таре 12...48 ч, а в мелкой 6... 12 ч. Созревание проводят для того,
105
чтобы сметана приобрела плотную консистенцию. Это происходит в основном вследствие отвердевания глицеридов молочного жира. Степень отвердевания глицеридов зависит от температуры охлаждения и длительности выдержки: с понижением температуры количество отвердевшего молочного жира в сметане увеличивается. При 2...8 °C степень отвердевания глицеридов составляет 35...50 %.
После созревания продукт готов к реализации. Срок хранения фасованной в потребительскую тару и герметично упакованной сметаны при температуре 0...4 °C составляет 7 сут.
Термостатный способ. Этот способ производства сметаны состоит из следующих операций: приемки сырья, сепарирования молока, нормализации сливок, пастеризации, гомогенизации и охлаждения сливок, заквашивания сливок в емкости, фасования, сквашивания, охлаждения и созревания сметаны.
Подготовку сливок и заквашивание осуществляют так же, как и при резервуарном способе производства сметаны. Заквашенные сливки фасуют, при этом продолжительность фасования заквашенных сливок из одной емкости не должна превышать 2 ч.
После фасования заквашенные сливки направляют в термостатную камеру для сквашивания. Сквашенные сливки направляют в холодильную камеру с температурой воздуха 0...8 °C и охлаждают до температуры не выше 8 °C. Одновременно происходит созревание продукта. Продолжительность охлаждения и созревания сметаны составляет 6...12 ч. После созревания продукт готов к реализации.
Особенности технологии отдельных видов сметаны приведены ниже.
Сметана любительская (массовая доля жира 40 %) вырабатывается из сливок, сквашенных чистыми культурами мезофильных и термофильных кокков.
Нормализованные сливки пастеризуют при температуре 85...90 °C и охлаждают до 45 °C, гомогенизируют при давлении 7...10 МПа. Заквашивают сливки при температуре 40 ± 1 °C закваской, состоящей из штаммов мезофильных и термофильных кокков. Обе культуры — активные кислотообразователи, образующие диацетил и придающие продукту достаточно вязкую, но не тягучую консистенцию. Заквашенные сливки перемешивают и оставляют для сквашивания на 4...6 ч. Об окончании судят по кислотности сгустка, которая должна быть не менее 55 Т. Сквашенные сливки фасуют сразу после сквашивания или после охлаждения до 6 °C. Фасованный продукт созревает в камере при температуре 0...6 °C.
Срок годности сметаны любительской в негерметичной упаковке 3 сут, в герметичной — 7 сут с момента окончания технологического процесса.
Сметана столовая имеет массовую долю жира 10; 15 и 20 % и вырабатывается из сливок с обязательным добавлением соевого 106
изолированного белка или сухого молока. Рецептуры сметаны столовой приведены в таблице 23. Срок годности сметаны столовой в негерметичной упаковке составляет 3 сут, в герметичной упаковке — до 7 сут при температуре 5 ± 2 °C.
23. Рецептуры сметаны столовой, кг на 1000 кг продукта без учета потерь
Компоненты
Сливки с массовой долей жира, %:
10
20
22
Молоко цельное сухое с массовой долей жира 25 %
Белок соевый изолированный с массовой долей сухих веществ 94 %
Масло сливочное крестьянское
Молоко обезжиренное
Вода питьевая
Закваска
Норма (кг) для сметаны с массовой долей жира, %		
10	‘5	20
Рецептуры		
1-я | 2-я | 3-я	1-я	2-я	1-я | 2-я
906,0 944,6 -	— 			 	
-	-	749,4	694,4 -	— —
— — —	— —	908,0 -
44,0	-	-	44,0 132,0	-	127,0
-	5,4	3,4	— —	3,0	-
— — —	-	161,4	- 232,0
-	-	197,2	211,6 -	39,0	-
— — —	- 656,6	- 591,0
50,0 50,0 50,0	50,0 50,0	50,0 50,0
При выработке сметаны столовой термизированной используют молочное сырье с добавлением стабилизаторов. Массовая доля жира в сметане столовой термизированной составляет 10; 15; 20 и 25 %. Термизацию сметаны осуществляют под вакуумом в котлах «Штефан» или других аналогичных аппаратах. Срок годности сметаны столовой термизированной в герметичной упаковке составляет до 30 сут при температуре 4 ± 2 °C.
Сметана «Особая» вырабатывается из пастеризованной смеси нормализованных по массовой доле жира сливок, молока (обезжиренного, цельного, сухого) и растительного жира или масла комбинированного с добавлением или без добавления изолированного соевого белка или стабилизаторов путем сквашивания закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых бактерий.
Сметана «Особая» выпускается с массовой долей жира 10; 15; 20 и 25 % — нетермизированная и термизированная.
Срок годности нетермизированной сметаны, упакованной в тару с негерметичной укупоркой, составляет 3 сут; упакованной в тару с герметичной укупоркой — до 7 сут при температуре 4 ± 2 °C.
Срок годности термизированной сметаны в упаковке с герметичной укупоркой до 30 сут.
Биосметана, выпускаемая под торговой маркой «Бифилюкс», вырабатывается из нормализованных пастеризованных сливок пу
107
тем сквашивания бактериальным концентратом бифидобактерий и молочнокислых микроорганизмов с применением или без применения стабилизаторов. Продукт выпускают с массовой долей жира 10; 15; 20; 25 и 30 %.
Биосметану «Бифилюкс» вырабатывают резервуарным и термостатным способами.
Для производства сметаны может быть использовано следующее сырье: молоко натуральное свежее, сухие и пластические сливки, пахта, масло коровье. Нормализованные сливки составляют по рецептуре на данный продукт и пастеризуют при температуре 86 ± 2 °C с выдержкой не менее 10 мин или 76 ± 2 °C с выдержкой 10 мин при выработке продукта с использованием сухих молочных продуктов, сливочного масла или пластических сливок. Допускается проводить пастеризацию при температуре 94 ± 2 °C с выдержкой до 3 мин. Пастеризованные сливки гомогенизируют (эмульгируют) при температуре пастеризации. Допускается проводить гомогенизацию до пастеризации сливок. При производстве продукта с массовой долей жира 25 и 30 % допускается гомогенизировать только часть сливок.
В зависимости от массовой доли жира гомогенизацию проводят при следующих режимах: для продукта с массовой долей жира 10; 15 и 20 % —при давлении 8...12 МПа; 25 % —при давлении 7...11 МПа; 30 % — при давлении 7...10 МПа. Допускается проводить физическое созревание пастеризованных сливок при температуре 4±2°С в течение 15...60 мин. При выработке продукта с использованием стабилизатора последний вносят в подготовленные к пастеризации сливки.
Сливки заквашивают предварительно активизированным бак-концентратом при температуре 38 ± 1 °C из расчета 1,6...2 г на 1т продукта. Продолжительность сквашивания составляет 9... 12 ч. Сквашенные сливки перемешивают в течение 3...15 мин и направляют на фасование. Допускается охлаждение сквашенных сливок перед фасованием до 17 ± 1 °C. Для охлаждения и созревания продукт направляют в холодильную камеру, где его интенсивно охлаждают до 4 ± 2 °C в течение 1...2 ч. Кислотность готового продукта с массовой долей жира 10; 15% составляет 70...100°Т, а с массовой долей жира 20; 25 и 30 % — 60...90 °Т.
4.2.4.	ТЕХНОЛОГИЯ ТВОРОГА
Творог — кисломолочный белковый продукт, который вырабатывают из пастеризованного нормализованного или обезжиренного молока, а также из пахты путем сквашивания закваской с последующим удалением из полученного сгустка части сыворотки.
Молочная промышленность вырабатывает творог с массовой долей жира 18; 9; 5 % и нежирный. Массовая доля влаги в готовом
108
Закваска
10
Рис. 12. Схема технологической линии производства творога традиционным способом:
/ — емкость для молока; 2—балансировочный бачок; 3— насос; 4—сепаратор-очиститель; 5 — пластинчатая пастеризационно-охладительная установка; <5—творожная ванна; 7— пресс-тележка; S'—охладитель для творога; 9 — автомат для фасования творога; 10 — за-квасочник
продукте соответственно составляет 65; 73; 75 и 80 %; кислотность — 210; 220; 230 и 240 °Т. Кроме того, вырабатывают мягкий диетический творог с разной массовой долей жира и нежирный, а также с плодово-ягодными наполнителями.
По новому стандарту увеличено число видов творога по массовой доле жира от 1,8 до 23 %, при этом нормирована массовая доля белка (см. приложение 4).
Для получения сгустка в технологии творога используется кислотно-сычужная и кислотная коагуляция белков молока.
Существуют два способа производства творога: традиционный (обычный) и раздельный.
Традиционный способ. Технологический процесс производства творога традиционным способом включает следующие последовательно осуществляемые технологические операции: подготовку молока, получение сырья требуемого состава, пастеризацию, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание, сквашивание, дробление сгустка, отделение сыворотки, охлаждение творога, фасование.
Схема технологической линии производства творога традиционным способом представлена на рисунке 12.
При выработке творога с различной массовой долей жира проводят нормализацию молока по жиру с учетом массовой доли белка в цельном молоке, а для производства нежирного творога используют обезжиренное молоко.
Сырье, предназначенное для производства творога, предварительно очищают.
Пастеризацию подготовленного сырья осуществляют при температуре 78...80 °C с выдержкой 20...30 с. Пастеризованное молоко охлаждают до температуры сквашивания, которая в теплый период года достигает 28...30 °C, а в холодный — 30...32 °C, и направляют на заквашивание.
109
Если используют кислотно-сычужную коагуляцию белков молока, то при заквашивании в молоко вносят закваску?, хлорид кальция и сычужный фермент, если кислотную коагуляцию — то только закваску.
Для заквашивания применяют закваску на чистых культурах мезофильных лактококков. Продолжительность сквашивания составляет 6...8 ч. При ускоренном способе сквашивания в молоко вносят закваску, приготовленную на культурах мезофильных лактококков и на культурах термофильного молочнокислого стрептококка. Температура сквашивания при ускоренном способе 35...38 °C, продолжительность сквашивания 4...4,5 ч.
Хлорид кальция, необходимый для восстановления солевого равновесия, нарушенного при пастеризации молока, вносят в виде 40%-ного раствора из расчета 400 г безводной соли на 1 т молока. После этого в молоко вносят сычужный фермент, или пепсин, или ферментный препарат из расчета 1 г фермента на 1 т молока. После внесения закваски, хлорида кальция и сычужного фермента молоко перемешивают и оставляют в покое до окончания сквашивания.
Об окончании сквашивания судят по кислотности сгустка. Для творога с массовой долей жира 18 и 9 % кислотность должна составлять 58...60 °Т, для нежирного 66...70 °Т.
Для ускорения выделения сыворотки готовый сгусток разрезают специальными проволочными ножами на кубики размером по ребру около 2 см. Разрезанный сгусток оставляют в покое на 40...60 мин для выделения сыворотки и нарастания кислотности.
В производстве творога нежирного используют кислотную коагуляцию белков молока. Полученный при этом сгусток имеет меньшую прочность, чем сгусток, полученный при сычужно-кислотной коагуляции, и хуже обезвоживается. Для усиления и ускорения выделения сыворотки нагревают полученный сгусток до 36...38 °C с выдержкой 15...20 мин.
Выделившуюся сыворотку удаляют, а сгусток разливают в бязевые или лавсановые мешки по 7...9 кг и направляют для дальнейшего отделения сыворотки на самопрессование и прессование.
После прессования творог немедленно охлаждают до 3...8 °C, в результате чего прекращается молочнокислое брожение с нарастанием излишней кислотности. Охлажденный творог фасуют в виде брикетов в пергамент, коробочки и стаканчики из полимерных материалов и др.
Производство творога традиционным способом с использованием для прессования мешков — трудоемкий и продолжительный процесс. В настоящее время с целью снижения трудозатрат и потерь сырья, повышения производительности и культуры производства отдельные операции механизированы и созданы механизированные и автоматизированные линии.
ПО
Творогоизготовителъ ТИ-4000 имеет перфорированную пресс-ванну, что позволяет механизировать операции отделения сыворотки и прессования сгустка.
Технологический процесс производства творога 9%-ной и 18%-ной жирности, крестьянского и нежирного с помощью кислотно-сычужной и кислотной коагуляции белков на творогоиз-готовителях ТИ-4000 от приемки до прессования сгустка состоит из тех же операций, что и при традиционном способе. Прессование сгустка в творогоизготовителе после удаления части выделившейся сыворотки осуществляется с помощью перфорированной пресс-ванны, на которую натянуто фильтрующее полотно. Пресс-ванна с помощью гидропривода опускается до соприкосновения с зеркалом сгустка со скоростью 200 мм/мин. При прессовании сгустка она опускается со скоростью 2...4 мм/мин. Сыворотка периодически откачивается из пресс-ванны самовсасывающим или вакуумным насосом. Творог прессуют до достижения стандартной массовой доли влаги. Продолжительность прессования от 4 до 6ч в зависимости от вида творога. После прессования пресс-ванну поднимают, а готовый творог выгружают в тележки и охлаждают.
Технологическая линия с перфорированными ваннами-вставками позволяет механизировать процессы самопрессования и охлаждения творога. Ванну-вставку помещают непосредственно в творожную ванну перед началом сквашивания. После образования сгустка его подогревают до температуры 50...55 °C и выдерживают в течение 25...30 мин. После окончания нагревания сгусток охлаждают и удаляют часть выделившейся сыворотки. Для более свободного стекания сыворотки ванну-вставку с помощью тельфер-ного устройства поднимают над ванной и оставляют в таком положении на 20...40 мин. После самопрессования творог охлаждают пастеризованной и охлажденной до 5 °C сывороткой. Ванну-вставку погружают в сыворотку и выдерживают в ней в течение 20...30 мин. Творог охлаждают до температуры 13 ±5 °C, ванну-сетку поднимают, и творог самопрессуется в течение 20...30 мин, затем его подают на фасование.
Механизированная линия Я9-ОПТ служит для выработки полужирного, крестьянского и нежирного творога.
Технологический процесс производства творога на линии Я9-ОПТ (рис. 13) состоит из следующих операций: приемки молока, очистки, нормализации, гомогенизации, пастеризации, охлаждения до температуры сквашивания, сквашивания (кислотная коагуляция белков), обработки сгустка, охлаждения и фасования творога.
Заквашивание и сквашивание молока проводят в емкостях до образования сгустка с pH 4,5...4,7. Продолжительность сквашивания не должна превышать 10 ч.
Готовый сгусток перемешивают в течение 2...5 мин и винтовым насосом подают в прямоточный подогреватель, в котором нагре-
111
Рис. 13. Схема механизированной линии Я9-ОПТ ио производству творога:
1— емкость для сырой нормализованной смеси; 2— насос для молока; 3— пастеризационноохладительная установка; 4— сепаратор-молокоочиститель; 5 — гомогенизатор; 6— емкость для сквашивания молока; 7— винтовой насос для подачи сгустка; 8— аппарат для тепловой обработки сгустка (в — подогреватель; б — выдерживатель; в — охладитель); 9—обезвоживатель сгустка; 10— центробежный насос для сыворотки; 11 — охладитель творога; 12— подъемник для тележек; 13 — фасовочный автомат
вают до температуры 48...54 °C при выработке полужирного творога, до 46...52 °C — крестьянского творога и до 42...50 °C — нежирного творога. Нагревание проводят в течение 2...2,5 мин горячей (70...90 °C) водой, циркулирующей в рубашке подогревателя. Из подогревателя сгусток поступает в выдерживатель, где находится в течение 1...1,5 мин, затем направляется в охладитель. В охладителе сгусток охлаждается до 30...40 °C при производстве полужирного творога и крестьянского, до 25...35 °C — при выработке нежирного творога.
Для обезвоживания творожного сгустка используют вращающийся двухцилиндровый обезвоживатель, обтянутый фильтрующей тканью из лавсана. Содержание влаги в твороге регулируют путем изменения угла наклона барабана обезвоживателя или температуры подогревания и охлаждения.
Полученный творог охлаждают до 8... 12 °C в двухцилиндровом или шнековом охладителе и подают на фасование.
Раздельный способ. Сущность раздельного способа заключается в том, что вначале получают обезжиренное молоко и высокожирные сливки, массовая доля жира в которых составляет 50...55 %. Затем из обезжиренного молока вырабатывают нежирный творог и смешивают его с высокожирными сливками.
Нежирный творог можно производить на оборудовании, используемом при традиционном способе, или на механизированных линиях.
Если используют оборудование, как при традиционном способе, то полученный кислотно-сычужной коагуляцией нежирный творог прессуют до необходимой влажности, затем перетирают до однородной консистенции на вальцовке, перемешивают в месиль-
112
Сливки Обезжиренное молоко
Обезжиренное молоко
Сироп
Сливки\
2
Закваска
Рис. 14. Схема технологической линии ОЛПТ производства творога мягкого диетического раздельным способом:
1 — пластинчатый теплообменник для обезжиренного молока и сливок; 2 — емкость для сливок, сиропов и их смесей; 3 — насос для сливок, сиропов и их смесей; 4— расходный бак; 5— емкость для сквашивания молока; 6 — насос для сгустка; 7 — пастеризатор сгустка; 8 — фильтр творожного сгустка; 9— ротаметр сгустка; 10— сепаратор для сгустка; 11 — бункер для творога со шнеком-питателем; 12 — насос для творога; 13 — охладитель для творога нежирного; 14— смеситель с дозаторами жидких компонентов; 15— емкость для творога; 16 — автомат для фасования и упаковывания творога
ной машине с пастеризованными и охлажденными высокожирными сливками и направляют на фасование.
Механизированные линии (ОЛПТ или «Алъфа-Лавалъ») служат для выработки мягкого диетического творога из пастеризованного обезжиренного молока раздельным способом.
Схема технологической линии производства творога мягкого диетического на линии ОЛПТ показана на рисунке 14. Технологические операции от приемки сырья до сквашивания обезжиренного молока аналогичны операциям при традиционном способе. В дальнейшем процесс осуществляется в такой последовательности: нагревание и охлаждение творожного сгустка, сепарирование сгустка, охлаждение обезжиренного творога, смешивание творога со сливками и плодово-ягодными наполнителями (при необходимости), фасование и доохлаждение творога.
Сгусток, полученный после окончания сквашивания, тщательно перемешивают в течение 5... 10 мин, нагревают до температуры 60 ± 2 °C и охлаждают до температуры 28 ± 2 °C. После охлаждения сгусток направляют через сетчатый фильтр в сепаратор для получения обезжиренного творога.
8 Г. Н. Крусь и др.	ИЗ
С целью получения определенной массовой доли влаги в обезжиренном твороге (не более 80 %) в барабане сепаратора устанавливают сопла с отверстиями диаметром от 0,4 до 0,8 мм и постепенно повышают производительность сепаратора с 2 до 5 м3/ч в течение 15 мин.
Полученный обезжиренный творог охлаждается до 12...16 °C и направляется в смеситель-дозатор для смешивания со сливками и плодово-ягодными наполнителями в потоке и фасования.
Особенности технологии отдельных видов творога. Ниже приведены основные сведения о технологии.
Творог мягкий диетический вырабатывается раздельным способом. Ассортимент продуктов включает творог мягкий диетический и плодово-ягодный с массовой долей жира 11 и 4 % и нежирный, кислотностью соответственно 200, 210 и 220 °Т. Массовая доля общего сахара в плодово-ягодном твороге 11,5%. Для получения творога плодово-ягодного используют плодово-ягодные наполнители, сиропы, джемы, варенье и са-хар-песок.
При выработке термизированного мягкого диетического творога используют стабилизаторы структуры и проводят тепловую обработку готового продукта. Срок годности термизированного продукта 14 сут.
Творог пикантный вырабатывают из нормализованного пастеризованного молока, используя кислотно-сычужную коагуляцию белков молока, с добавлением или без добавления к отпрессованному творогу поваренной соли. В зависимости от массовой доли жира пикантный творог вырабатывают следующих видов: нежирный и с массовой долей жира 5; 9; 12; 18 и 22 %.
Срок годности продукта до 4 сут.
Творог с фруктами вырабатывают на основе нежирного мягкого диетического творога с добавлением или без добавления высокожирных сливок, сахара, стабилизаторов или без них, фруктовых наполнителей с последующей тепловой обработкой или без нее. В зависимости от массовой доли жира вырабатывают творог с фруктами нежирный и с массовой долей жира 4 %.
Срок годности продукта не более 3 сут, для термизированного творога — 14 сут.
Творог столовый изготовляют из смеси пахты и обезжиренного молока, сквашенной закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых кокков. Массовая доля жира в продукте составляет 2 %.
Вырабатывают творог столовый традиционным способом, используя кислотную или кислотно-сычужную коагуляцию белков молока, а также на линии Я9-ОПТ.
Творог молочно-растительный производят традиционным способом из нормализованной смеси коровьего молока и водного 114
раствора соевого белка, а также раздельным способом из смеси обезжиренного молока и водного раствора соевого белка с добавлением к полученному нежирному творогу сливок или сливочного масла. Массовая доля жира в готовом продукте составляет 5,5 %.
Для приготовления 1000 кг (без учета потерь) водного раствора соевого белка берут 38,6 кг соевого изолированного белка и 978,4 кг воды. Затем составляют смесь по рецептуре (табл. 24).
24. Рецептуры нормализованной смеси для творога молочно-растительного и соевого, кг на 1000 кг продукта без учета потерь
Компонент	Норма, кг, для творога	
	молочно-растительного	соевого
Молоко коровье 3%-ной жирности	500,0	—
Концентрированный молочный жир	—	15,1
Водный раствор соевого белка	500,0	984,9
Творог «Бифилайф» относится к группе бифидосодержащих кисломолочных продуктов, выпускаемых под торговой маркой «Бифилайф»: кисломолочный продукт «Бифилайф», йогурт, ряженка, кефир и творог. Отличительная особенность этих продуктов состоит в том, что они содержат пять видов бифидобактерий, являющихся основными представителями нормальной микрофлоры кишечника человека, в то время как в состав лечебно-профилактических продуктов, вырабатываемых в настоящее время, входит не более трех видов бифидобактерий. Творог «Бифилайф» вырабатывают из нормализованного гомогенизированного или обезжиренного молока путем сквашивания закваской из бифидобактерий и термофильного молочнокислого стрептококка с последующей обработкой сгустка на линии Я9-ОПТ. Продукт вырабатывают с массовой долей жира 9; 5 % и нежирный.
Нормализованное или обезжиренное молоко нагревают до температуры 65 + 2 °C, гомогенизируют при давлении 12,5 ± 2,5 МПа, пастеризуют при температуре 90...92 °C с выдержкой 20 с и охлаждают до температуры заквашивания 39 ± 2 °C.
В нормализованное молоко температурой 39 ± 2 °C вносят закваску бифидобактерий и термофильного молочнокислого стрептококка в количестве 3...5 % массы заквашиваемого молока, перемешивают и оставляют в покое до образования сгустка и достижения pH сгустка 4,7 ±0,1, при этом титруемая кислотность составляет 80 ± 10 °Т. Продолжительность сквашивания 8...12 ч.
Полученный сгусток перемешивают в течение 2...5 мин и подогревают в теплообменнике до температуры 48...54 °C для творога
8*
115
9%-ной жирности, до 46...52 °C для творога 5%-ной жирности и до 42...50 °C для нежирного творога. Подогретый сгусток выдерживается в течение 1...1,5 мин и охлаждается до 30...40 °C для творога с массовой долей жира 9 и 5 %, а для нежирного творога —до 25...35 °C. Затем творог подают на обезвоживание. Полученный творог охлаждают до температуры 8 ± 2 °C и фасуют. Готовый продукт доохлаждают в холодильной камере до 6 °C.
Резервирование творога. Творог относится к скоропортящимся молочным продуктам. Качество его при хранении быстро ухудшается. В летний период творог вырабатывают в больших объемах, чем в зимний, поэтому для равномерного снабжения населения часть творога резервируют. Один из способов сохранения творога на длительное время — замораживание. Замораживание творога — это быстрое охлаждение его до установленных отрицательных температур с целью резервирования.
Качество резервированного творога зависит от способа и техники замораживания. При медленном замораживании образуются довольно крупные кристаллы льда, которые перемешиваются с частицами казеина. После размораживания творог получается рассыпчатым, даже крупитчатым, и первоначальные свойства его полностью не восстанавливаются.
При быстром замораживании творога влага замерзает по всей массе в виде мелких кристаллов. После размораживания творог имеет свойственную ему консистенцию и первоначальное качество его полностью восстанавливается. Творог замораживают в фасованном виде и во флягах.
Творог, фасованный в блоки и брикеты, замораживают в роторном морозильном аппарате РЗ-ФУЗ или АРСА. Творог замораживается при температуре кипения хладагента до среднеконечной температуры —18...—25 °C. Продолжительность замораживания блоков составляет 1,5...2,5 ч. Блоки хранят при температуре —18...—25 °C и относительной влажности воздуха 95...98 % в течение 8...12 мес.
Другим способом сохранения творога при резервировании и обеспечения им труднодоступных регионов страны является получение сухого творога методом «горячей» и «холодной» сушки. Метод «горячей» сушки — это высушивание творожной суспензии, приготовленной из мягкого диетического обезжиренного творога и питьевой воды, на распылительной сушильной установке. Метод «холодной» сушки — это сублимационная сушка замороженного творога. Творог сублимационной сушки «Особый» вырабатывают из творога 9%-ной жирности кислотно-сычужным способом с последующим высушиванием методом сублимации. Замораживают творог до температуры —28 ± 3 °C в морозильной камере. Сублимационную сушку замороженного творога проводят в сублиматоре при остаточном давлении в нем 65 ± 15 Па и температуре продукта не выше —22 ± 2 °C.
116
4.2.5.	ТЕХНОЛОГИЯ ТВОРОЖНЫХ ПРОДУКТОВ
К творожным продуктам относят творожные изделия и творожные полуфабрикаты.
Творожные изделия. Это белковые кисломолочные продукты, вырабатываемые из творога, приготовленного из пастеризованного молока, с добавлением вкусовых и ароматических наполнителей.
Технологический процесс производства творожных изделий состоит из следующих операций: приемки и обработки сырья, подготовки компонентов, приготовления смеси и фасования. Для творожных изделий применяют творог с различной массовой долей жира и нежирный, который обрабатывают на вальцовках, куттере или пропускают через коллоидную мельницу для получения однородной нежной консистенции. В соответствии с рецептурой к творогу добавляют компоненты, перемешивают в месильной машине, охлаждают полученную смесь до температуры не выше 6 °C и направляют на фасование.
Промышленность вырабатывает творожные изделия в широком ассортименте: творожная масса, сырки, творожные пасты и кремы, торты и др.
Особенности технологии отдельных видов творожных изделий приводятся ниже.
Сырки глазированные выпускают с массовой долей жира 5; 12; 23 и 26 %; в шоколаде с массовой долей жира 5; 12 и 23 %; с ванилью, с какао, с корицей, с орехами (кокосовая стружка), плодово-ягодные, с цукатами или мармеладом, с курагой, с черносливом и др.
Технологический процесс производства глазированных сырков включает следующие технологические операции: приемку и подготовку сырья, приготовление замеса, приготовление глазури, выработку глазированных сырков на поточной линии (без предварительного замораживания) или выработку глазированных сырков с предварительным замораживанием, доохлаждение упакованного продукта.
Срок годности глазированных сырков, изготовленных из све-жевыработанного на данном предприятии творога, составляет не более 5 сут, а изготовленных из творога, поставляемого с других предприятий, — не более 36 ч.
Паста ацидофильная вырабатывается с массовой долей жира 8 и 4 % и нежирная, в зависимости от вносимых компонентов — сладкая, плодово-ягодная и с лимоном. В качестве наполнителей для приготовления пасты ацидофильной используют: сахар-песок, плодово-ягодные сиропы, джем, повидло, конфитюр, варенье, подсластители, ароматизаторы и красители. Творожную основу для пасты ацидофильной вырабатывают из коровьего молока путем сквашивания его закваской, приготовленной на чистых куль
117
турах ацидофильной палочки. Срок годности продукта в герметичной упаковке до 3 сут.
Паста творожная «Российская» вырабатывается с массовой долей жира 15 % в следующем ассортименте: сладкая, с цикорием, с цукатами, ароматизированная и фруктовая.
Технологический процесс производства пасты «Российская» включает следующие технологические операции: приемку и подготовку сырья и материалов, смешивание компонентов и тепловую обработку, фасование. Для тепловой обработки продукта необходимо дополнительное технологическое оборудование: котлы для плавления или аппараты «Штефан».
Срок годности готового продукта 14 сут.
Паста творожная «Любительская» производится с массовой долей жира 10 %, сладкая и соленая.
Творожную основу вырабатывают из смеси обезжиренного молока и водного раствора соевого изолированного белка. Для приготовления замеса используют полученную творожную основу, сливки, сахар-песок или подсластители, красители и ароматизаторы.
Срок годности пасты «Любительская» 36 ч.
Пасты соевые вырабатывают из творожной основы с различными наполнителями, с пищевкусовыми добавками или без них; предназначены для непосредственного употребления в пищу.
Для производства творожной основы в качестве сырья используют:
соевое молоко, получаемое путем растворения в воде сухого соевого аналога коровьего молока; для получения 1000 кг соевого молока берут 123,1 кг сухого соевого аналога коровьего молока и 876,9 кг воды;
смесь водного раствора соевого белка с растительным жиром; для получения 1000 кг смеси необходимо 975 кг раствора соевого белка и 32 кг растительного жира. Водный раствор соевого белка приготовляют (в расчете на 1000 кг) путем растворения 38,6 кг соевого изолированного белка в 978,4 кг воды.
Технология творожной основы для пасты соевой аналогична технологии творога, вырабатываемого из коровьего молока. Бактериальную закваску готовят на соевом молоке.
Творожную основу смешивают с наполнителями и пищевыми добавками.
В зависимости от используемых наполнителей пасты соевые выпускают следующих видов: пасту соевую десертную (сладкие добавки) и пасту соевую закусочную (овощные добавки).
Рецептуры пасты соевой десертной и пасты соевой закусочной приведены в таблице 25.
Массовая доля жира (%): в пасте соевой — 11, пасте соевой десертной — 10, пасте соевой закусочной — 9. Массовая доля сахарозы в пасте, вырабатываемой с сахаром, не менее 12 %. Срок годности паст соевых при температуре хранения не более 6 °C составляет 3 сут.
118
25. Рецептуры пасты соевой и закусочной, кг на 1000 кг продукта без учета потерь
Компоненты	Норма, кг, для рецептур	
	1-й	2-й
Паста соевая десертная
Паста соевая с массовой долей влаги 75 %, жира 11 %	876,0	840,0
Сахар-песок	121,0	6,0
Ароматизатор фруктовый	1,0	—
Плодово-ягодные наполнители	—	100,0
Краситель пищевой	3,0	—
Паста соевая закусочная		
Паста соевая с массовой долей влаги 75 %, жира 11 %	990,0	920,0
Ароматизатор овощной	10,0	—
Наполнитель овощной	—	80,0
Паста творожная закусочная «Особая» вырабатывается с массовой долей жира 11 и 5 %, а также нежирная.
Для получения творожной закусочной пасты «Особая» используют следующее сырье: молоко цельное или сухое обезжиренное, творог, сливки, чеснок, петрушку, укроп, грибы, ароматизаторы. Для получения слегка подплавленной консистенции можно использовать соли-плавители.
Технологический процесс производства пасты «Особая» состоит из следующих технологических операций: приемки и подготовки сырья, приготовления замеса, тепловой обработки, фасования, предварительного охлаждения упакованного продукта, доохлаждения и хранения продукта.
Срок годности свежевыработанной пасты не более 3 сут; тер-мизированной — не более 14 сут.
Пасты творожные фруктовые и ароматизированные с массовой долей жира 4,5 % вырабатываются из нежирного творога, простокваши (йогурта) с добавлением сливок, сахара, стабилизаторов, фруктовых наполнителей или ароматизаторов и красителей с последующей термизацией или без нее. С целью получения взбитой консистенции продукт рекомендуется взбивать.
Срок годности продукта до 3 сут, термизированного — не более 14 сут.
Паста шоколадная вырабатывается с массовой долей жира 23 и 25 % двух видов: шоколадная и шоколадно-ореховая. Этот вид пасты изготовляют не на творожной основе, а смешением компонентов с последующей обработкой полученной смеси. Для получения пасты шоколадной используют сливки, сухое молоко, сухой аналог коровьего молока (на соевой основе), маргарин (сливочное масло или растительный жир), сахар-песок, какао-порошок, орехи, ароматизаторы и воду.
119
Технологический процесс производства пасты шоколадной состоит из приемки и подготовки сырья, приготовления смеси, пастеризации, фасования, доохлаждения (структурообразование).
Творожные полуфабрикаты. Это белковые кисломолочные продукты, вырабатываемые из творога с добавлением наполнителей животного и растительного происхождения. Перед употреблением таких продуктов требуется дополнительная тепловая обработка.
В зависимости от используемого сырья и наполнителей, а также от способа изготовления полуфабрикаты выпускают следующих видов:
тесто для сырников с массовой долей жира 3...15 % и нежирное, сладкое и соленое;
тесто для вареников ленивых с массовой долей жира 3...16 % и нежирное; фруктовое различной жирности;
вареники «Московские» и «Крестьянские» с творогом замороженные с массовой долей жира 3...16 %; «Московские» нежирные и фруктовые различной жирности; «Крестьянские» фруктовые различной жирности;
блинчики «Крестьянские» с творогом; с творогом и рисом; с творогом, рисом и изюмом или мандариновой крупкой;
блинчики с нежирным творогом.
Технологический процесс производства творожных полуфабрикатов состоит из приемки и подготовки сырья, приготовления замеса, формования, охлаждения, замораживания.
Срок годности полуфабрикатов: охлажденных — 36 ч, замороженных — 1 мес.
4.2.6.	ПОРОКИ МОЛОКА И КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Согласно стандартам молоко и молочные продукты должны иметь чистые запах и вкус без посторонних привкусов, однородную консистенцию. Отклонения или изменения органолептических и физико-химических показателей молочных продуктов рассматривают как пороки вкуса, запаха и консистенции. Эти пороки могут быть разного происхождения: микробиологического (кислый, плесневелый, прогорклый вкус, отстой сыворотки), химического (металлический, окисленный вкус), технологического (пригорелый, водянистый вкус, жидкая и резинистая консистенция) и постороннего (кормовой, рыбный, затхлый вкус).
Кислый и горьковатый вкус обусловлен жизнедеятельностью микроорганизмов, сбраживающих лактозу и образующих молочную кислоту, и протеолитических бактерий, вызывающих гидролиз белков. Микробы, вырабатывающие жирные кислоты и спирты, придают солодовый, фруктовый и затхлый вкус.
120
Плесневелый и дрожжевой вкус обусловлен деятельностью плесневых грибов и дрожжей. В результате роста указанных групп микроорганизмов возникают пороки не только вкуса, но и консистенции молочных продуктов, а именно излишняя кислотность, отстой сыворотки кисломолочных напитков, слизистая консистенция сметаны. Для предотвращения указанных пороков необходимо соблюдать режимы охлаждения молока и санитарной обработки оборудования, а также санитарно-гигиенические условия производства. Предупредительной мерой является и строгий контроль сырья, заквасок и производства по микробиологическим показателям.
Металлический и окисленный вкус молочные продукты приобретают в результате окисления жирных кислот и фосфатидов под действием кислорода и катализаторов (света, меди). В целях предупреждения порока необходимо применять дезодорацию и вакуумную обработку для удаления свободного кислорода, использовать антиоксиданты, не допускать загрязнения молока следами тяжелых металлов.
Прогорклый, водянистый привкус, отстой жира, осаждение хлопьев, жидкая консистенция кисломолочных напитков и крошли-вая, резинистая консистенция творога возникают при нарушении технологических режимов. Прогорклый привкус возникает вследствие гидролиза эфирных связей в молочном жире. Чтобы предупредить прогоркание молока, необходимо правильно конструировать аппаратуру для доения и хранения молока, не допускать чрезмерного перемешивания, а также замораживания и оттаивания продукта, способствующих появлению свободного жира. Водянистый привкус свидетельствует о низком содержании сухих веществ, а следовательно, о попадании воды в молоко.
Осаждение хлопьев и крупитчатая консистенция вызваны применением молока низкой термостойкости, а отстой жира —нарушением режимов гомогенизации. Для избежания отстоя жира необходимо поддерживать требуемое давление гомогенизации. Крошливая и резинистая консистенция творога возникает при превышении температур нагрева и доз сычужного фермента.
Для предупреждения этих пороков следует строго соблюдать технологические режимы производства.
Кормовой, рыбный, чесночный, бензиновый и другие посторонние привкусы и запахи появляются в результате абсорбции вкусовых и ароматических веществ, попавших из кормов, при дойке, транспортировании и хранении молока. Меры предупреждения — это скармливание животным доброкачественного корма, строгий подбор сырья, исключение попадания ароматических веществ в молоко.
Мелкие хлопья белка или осадок на дне бутылки, пакета при хранении стерилизованного молока могут образоваться в ре
121
зультате использования сырья с низкой термоустойчивостью. Для предотвращения этого порока следует применять термоустойчивое сырье.
Жидкая консистенция кисломолочных напитков с отстоем сыворотки бывает при использовании молока плотностью менее 1027 кг/м3 для всех кисломолочных напитков и менее 1028 кг/м3 для кефира. Для предупреждения порока необходимо подбирать сырье рекомендуемой плотности, а в весенне-зимний период (в связи с уменьшением содержания казеина в молоке) вырабатывать кисломолочные напитки с добавлением сухого молока.
Причиной жидкой консистенции может быть недостаточный режим тепловой обработки исходного молока, в результате чего не происходит денатурация сывороточных белков. Для предупреждения порока необходимо применять рекомендуемые режимы пастеризации.
Причиной жидкой консистенции может быть отсутствие гомогенизации в схеме. Для предупреждения порока необходимо применять гомогенизацию при рекомендуемых технологической инструкцией режимах.
Жидкую консистенцию сметаны могут обусловливать следующие причины: использование сырья неудовлетворительного состава—низкое содержание СОМО и белка; попадание воды; неоднократная пастеризация; применение низких температур пастеризации и сквашивания сливок; отсутствие гомогенизации сливок; недостаточное физическое созревание сметаны; недостаточное или избыточное сквашивание сливок; сильное механическое воздействие на сгусток (при перемешивании, перекачивании и фасовании); фасование сметаны при низких температурах (ниже 16...18 °C); хранение сметаны при температурах выше рекомендуемых.
Крупитчатую консистенцию сметаны вызывают следующие причины: использование сырья после продолжительного хранения (сырье после продолжительного хранения имеет повышенную кислотность, низкую термоустойчивость); проведение гомогенизации перед пастеризацией; пастеризация сливок при излишне высоких температурах; применение высоких температур сквашивания сливок; избыточная кислотность в конце сквашивания; интенсивное и длительное перемешивание сгустка перед фасованием и во время него; чрезмерная продолжительность фасования.
Для предотвращения порока необходимо тщательно контролировать качество сырья, не допускать хранения молока и сливок более 6 ч даже при температуре 0...6 °C. Сливки необходимо гомогенизировать после пастеризации при температурах не ниже 78 °C, пастеризовать их при нижнем пределе температур, указанных в инструкции; применять закваски, имеющие вязкие свойства; сливки сквашивать при допустимо низких температурах и заканчивать
122
сквашивание при достижении нижнего допустимого предела кислотности сгустка; оказывать минимальные механические воздействия на сгусток при перемешивании, перекачивании и фасовании; продолжительность фасования не должна превышать 3 ч.
4.3. МОРОЖЕНОЕ
4.3.1.	ХАРАКТЕРИСТИКА МОРОЖЕНОГО
Мороженое — продукт, полученный взбиванием и замораживанием пастеризованной смеси коровьего молока, сливок, сахара, стабилизатора и наполнителей. Благодаря содержанию молочного жира и белков, углеводов, минеральных веществ и витаминов мороженое имеет высокую пищевую ценность и легко усваивается организмом. Различают мороженое основных и любительских видов. К основным видам относят молочное, сливочное, плодово-ягодное, ароматическое мороженое и пломбир. Основные показатели физико-химических свойств некоторых видов мороженого приведены в таблице 26.
26. Физико-химические показатели некоторых видов мороженого
Мороженое	Массовая доля, %			Кислотность, °Т, не более
	жира	сахарозы	сухих веществ	
Основные виды
Молочное:
без наполнителей, с орехами, цукатами, изюмом, кофейное,	3,5	15,5	29	22
с цикорием крем-брюле, ореховое	3,5	15,5	33	22
Сливочное:				
без наполнителей, с орехами, цукатами, изюмом, кофейное,	10	14	34	22
с цикорием крем-брюле, ореховое	10	14	38	22
с плодами и ягодами	8	15	33	50
Пломбир:				
без наполнителей, с орехами, цукатами, изюмом, кофейный,	15	15	40	22
с цикорием крем-брюле, ореховый	15	15	44	22
с плодами и ягодами	12	16	38	50
П лодово -ягодное	—	27	30	50...70
Ароматическое	—	25	25	70
123
Продолжение
Мороженое	Массовая доля, %			Кислотность, °Т, не более
	жира	сахарозы	сухих веществ	
Любительские виды «Снежинка» молочное	2	16			30	24
«Морозко» без наполнителей,	8	14	32	22
с орехами, цукатами, изюмом, кофейное, с цикорием «Снегурочка» молочное	2	16	30	24
«Снегурочка»	8	13	34	28
Кофейное	9	16	34	24
«Свежесть» ацидофильное	—	17	25	100
Сырьем для мороженого служат молоко цельное и обезжиренное, сгущенное молоко с сахаром и другие сгущенные молочные продукты, сухое молоко, сливки различной жирности, сливки сгущенные с сахаром и сухие, сливочное масло, сухие смеси для мороженого, сгущенная и сухая пахта, сыворотка осветленная и сброженная сгущенная, а также куриные яйца либо яичный порошок, вкусовые вещества (орехи, чай, кофе, какао-порошок, шоколад, органические кислоты, пряности и др.), сахаристые продукты (свекловичный и тростниковый сахар, инвертный сахар и патока, мед), ароматические вещества (ароматические масла, эссенции, ваниль и ванилин), естественные красители (краситель из выжимок темных сортов винограда, сок клюквы, смородины, свеклы и др.).
В производстве плодово-ягодного мороженого и некоторых видов любительского используются плоды, ягоды, овощные и бахчевые культуры в свежем и консервированном виде. Из консервированных плодов и ягод используют замороженные плоды и ягоды, быстрозамороженные полуфабрикаты (пульпа и пюре), повидло, джем, варенье, цукаты, сиропы, соки и экстракты, а также сухие плоды и ягоды.
При производстве мороженого для больных сахарным диабетом вместо сахара используют сорбит и ксилит, представляющие собой многоатомные спирты. Они имеют сладкий вкус и безвредны для больных.
В состав мороженого всех видов входят стабилизаторы (гидрофильные коллоиды полисахаридной или белковой природы), которые легко связывают воду. Благодаря этому увеличивается вязкость и улучшается взбиваемость (насыщение воздухом) смесей мороженого.
Наиболее широко используют агар, агароид, альгинат натрия, крахмал пищевой и желирующий модифицированный, метилцел-люлозу, пектин, пшеничную муку, желатин и казеинат натрия.
Р4
Агар, агароид и альгинат натрия выпускают в виде сухих порошков белого цвета без запаха и вкуса. Обычно их применяют в количестве 0,3...0,7 %. Доза желирующего модифицированного крахмала 1 % для сливочного мороженого и пломбира, для молочного и плодово-ягодного 1,5 %. Он более доступный и дешевый стабилизатор, чем агар и агароид. Метилцеллюлоза представляет собой волокнистую массу белого цвета. Используют ее в количестве 0,2 % для плодово-ягодного и ароматического видов мороженого и 0,3 % для молочных. Пектины яблочный и свекольный проявляют наилучшие желирующие свойства при pH 3,1...3,5. Поэтому их применяют главным образом в производстве плодово-ягодного мороженого. Крахмал и пшеничную муку высшего сорта используют в количестве 2...3 %. Желатин получают из коллагена. В смесь мороженого обычно добавляют 0,5...0,9 % пищевого желатина. Казеинат натрия используют в количестве до 1 %.
4.3.2.	ТЕХНОЛОГИЯ МОРОЖЕНОГО
Основные сведения о технологии. Технологический процесс производства мороженого состоит из следующих операций:'41ри-емки и подготовки сырья, дозирования и смешения отдельных видов сырья, пастеризации, фильтрации смеси до и после пастеризации, гомогенизации, охлаждения и созревания, фризерования, фасования и закаливания.
Во время приемки цельное и обезжиренное молоко, а также сливки взвешивают и оценивают их качество. Далее они хранятся в охлаждаемых емкостях при температуре не выше 6 °C. Все сыпучие продукты просеивают на просеивателях центробежного типа, а сгущенные молочные консервы, сахарный сироп и фруктовые соки фильтруют или процеживают. Сливочное масло вначале размораживают и освобождают от тары, а затем разрезают на куски и подвергают плавлению.
Подготовленное сырье дозируется дозаторами или отвешивается в соответствии с рецептурой и смешивается в заготовительной емкости. Смешивать компоненты лучше с подогревом до температуры 35...45 °C. Сухие молочные продукты предварительно смешивают с сахарным песком в соотношении 1 : 2 и растворяют в небольшом количестве молока до получения однородной массы.
Стабилизаторы вносят в смесь до пастеризации, в процессе пастеризации или после охлаждения пастеризованной смеси. Желатин и агар вводят в смесь в виде 10%-ного водного раствора, ме-тилцеллюлозу — в виде 1%-ного раствора, а другие стабилизаторы используют в сухом виде.
Муку можно применять в виде клейстера, для чего ее смешивают с холодной водой в соотношении 1:2, образовавшееся тесто
125
------Жидкие компоненты
------Твердые компоненты
------Смесь компонентов
—<—'— Смесь для мороженого
---«--Вкусовые вещества Гзрячая вода
—••— Холодная вода
заваривают 3—5-кратным количеством кипятка и нагревают до потери запаха и приобретения характерной стекловидное™.
Пектин заливают холодной водой в соотношении 1:20 и нагревают до полного растворения при постоянном перемешивании, а затем кипятят в течение 1...2мин. Приготовленный раствор фильтруют и вводят в смесь до пастеризации.
Пюре из плодов получают в варочных котлах, а также в протирочной машине.
Для приготовления смесей наиболее целесообразно использовать поточные линии (рис. 15), которые объединяют указанные виды оборудования с автоматическими дозаторами в технологическую линию. Жидкие компоненты дозируются насосами-дозаторами, а сыпучие — специальными весовыми бункерами. Применение поточных линий позволяет
Рис. 15. Схема неточной технологической линии производства смесей для мороженого:
1 — емкость для хранения жидких компонентов; 2 — бункер для хранения твердых компонентов; 3 — бункеры весовые; 4— емкость для смешения; 5 — гомогенизатор; 6 — пластинчатая пастеризационная установка; 7— емкость для хранения и созревания смеси; 8— емкость для вкусовых веществ; 9— пластинчатый теплообменник
значительно механизировать и автоматизировать процесс приготовления смесей для мороженого.
Полученную смесь фильтруют для удаления нерастворив-шихся частиц и примесей.
После фильтрации смесь поступает на пастеризацию. В пластинчатых пастеризацион
ных установках смесь пастеризуется при температуре 80...85 °C с выдержкой 50...60 с, а в трубчатых — при аналогичной температуре или при температуре 92...95 °C без выдержки.
Чтобы улучшить структуру мороженого и уменьшить отстаивание жира при фризеровании, проводят гомогенизацию жиросодержащих смесей при температуре, близкой к температуре пастеризации. При одноступенчатой гомогенизации применяют давление 12,5...15 МПа для молочной смеси, 10...12,5 МПа для сливочной смеси и 7...9 МПа для пломбира.
126
Пастеризованную и гомогенизированную смесь охлаждают до 4...6 °C и хранят не более 24 ч. Хранение (с одновременным созреванием) — обязательная стадия для смесей мороженого, приготовленных с использованием желатина как стабилизатора. Такие смеси выдерживают при температуре не выше 6 °C в течение 4...12 ч, чтобы повысить их вязкость. Смеси, приготовленные с другими стабилизаторами, хранить необязательно.
Созревшую смесь подвергают фризерованию. При этом преследуют две цели: насыщение смеси воздухом и ее замораживание.
Степень насыщения смеси воздухом оценивают по избитости, которая представляет собой отношение объема воздуха в мороженом к первоначальному объему смеси, выраженное в процентах. Минимальная взбитость (%) должна быть не ниже: 50 (молочное мороженое), 60 (сливочное мороженое и пломбир), 35...40 (плодово-ягодное мороженое). Взбитость повышается при увеличении содержания СОМО, количества стабилизатора и дисперсности жира, а также при уменьшении содержания жира и сахара. Смеси, приготовленные с использованием сухих молочных продуктов, взбиваются лучше, чем с применением жидкого молока. Взбитость мороженого зависит также от конструктивных особенностей фризеров. В хорошо взбитом мороженом средний размер воздушных пузырьков не должен превышать 60...70 мкм. При взбитости 100 % в 1 г мороженого содержится около 8,3 млн воздушных пузырьков с общей поверхностью 0,1 м2.
Начальная температура замораживания смеси мороженого составляет —2...—3,5 °C. Температура смеси при выходе из фризера обычно устанавливается в пределах от —5 до —7 °C. Количество вымороженной воды при —5; —11 и —30 °C составляет соответственно 50; 72 и 85 %.
Вымороженная вода образует кристаллы, средний размер которых в мороженом 50... 100 мкм. Получение более крупных кристаллов нежелательно, так как они ощущаются на вкус и ухудшают структуру продукта. Главные условия получения мелких кристаллов — хорошее перемешивание смеси в процессе замораживания и высокая скорость охлаждения.
Мороженое, вышедшее из фризера, по консистенции и внешнему виду напоминает крем. После фризерования мороженое фасуют и замораживают (закаливают) до —15...—18 °C. Закаливание следует осуществлять интенсивно, чтобы не допустить увеличения размеров кристаллов льда более чем до 60...80 мкм.
Мороженое фасуют в брикеты на вафлях; в вафельные стаканчики, трубочки и рожки; бумажные стаканчики, брикеты на палочке, в полиэтиленовую пленку и др.
Готовое мороженое хранят в холодильных камерах при температуре воздуха —20...—23 °C. Допустимые колебания температуры не должны превышать ±2 °C. Резкие колебания температуры мо-
127
роженого приводят к укрупнению в нем кристаллов льда, в результате чего ухудшается его качество.
Допустимая продолжительность хранения (мес): 1...1,5 (молочное мороженое), 1,5...2 (сливочное) и 2...3 (пломбир). Длительность хранения снижается для мороженого с повышенным содержанием влаги, мелкофасованного и при наличии наполнителя.
Особенности технологии отдельных видов мороженого. Ниже даны особенности технологии мороженого наиболее распространенных видов.
Мягкое мороженое вырабатывают с целью расширения ассортимента. Мягкое мороженое имеет кремообразную консистенцию, невысокую взбитость (40...60 %) и температуру от —5 до —7° С. Это мороженое не закаливают и отпускают потребителю сразу из фризера. Для приготовления мягкого мороженого используют восстановленные смеси, приготавливаемые из сухих смесей для мороженого.
Молочное, сливочное мороженое и пломбир выпускают обычно без наполнителей и добавок.
Для расширения ассортимента мороженого используют шоколадную глазурь, различные вкусовые наполнители или добавки. Наполнители (кофейный отвар, какао-порошок, ореховый пралине, сироп, крем-брюле) образуют со смесью мороженого однородную массу; их вводят в смесь мороженого при пастеризации или после охлаждения (шоколадный сироп). Добавки (ягоды, орехи, шоколад, а также шоколадный, ореховый, клубничный и другие гарниры) обычно вносят в мороженое после фризерования с помощью фруктопитателя.
Эскимо готовят из сливочной или молочной смесей без наполнителей и с наполнителями, глазированным и неглазированным. Глазурь (шоколадная, сливочно-кремовая, ароматическая и шоколадно-ореховая) должна составлять 20 % массы эскимо.
Плодово-ягодное мороженое по технологическому процессу отличается от основных видов мороженого. При подготовке сырья гомогенизацию смеси не проводят.
Ароматическое мороженое вырабатывают с использованием ароматических веществ. При производстве растворы пищевой кислоты, ароматических и красящих веществ предварительно пастеризуют и вносят в охлажденную сахарную основу перед фризерованием.
Мороженое любительских видов отличается от мороженого основных видов массовой долей жира, которая имеет промежуточное значение между массовой долей молочного мороженого и пломбира. Выпускают также обезжиренные виды и щербет с массовой долей жира 1 %.
128
Торты, кексы и пирожные из мороженого готовят на сливочной или пломбирной основе с оформлением кремом или другими десертными добавками.
Пороки мороженого. Различают следующие группы пороков.
Пороки вкуса и запаха мороженого на молочной основе могут быть приобретены от молочных продуктов и ароматических ингредиентов.
Пороки консистенции обусловлены спецификой технологии. Неоднородная и песчаная консистенция вызвана наличием крупных воздушных пузырьков, кристаллов льда и лактозы. Плохая эластичность мороженого получается при высоком содержании в нем воздуха и недостатке стабилизатора и сухих веществ. Твердая или влажная консистенция возникает из-за недостаточного количества воздуха и избытка сухих веществ. Крошливая консистенция мороженого связана с нарушением процессов приготовления стабилизаторов и созревания смеси.
Пороки цвета мороженого (интенсивная, неоднородная окраска) связаны с нарушением дозы красящих веществ и недостаточным перемешиванием смеси. Для устранения пороков консистенции, цвета и вкуса мороженого следует строго соблюдать технологические режимы и следить за санитарно-гигиеническим состоянием производства.
Контрольные вопросы и задания. 1. Дайте технологические схемы производства пастеризованного молока и сливок. 2. Какие требования предъявляют к сырью, предназначенному для производства стерилизованного молока? 3. Какова сущность сквашивания и созревания кисломолочных напитков? 4. Какими способами вырабатывают кисломолочные напитки? 5. Дайте технологическую схему производства сметаны. 6. В чем заключается процесс созревания сметаны? 7. Опишите схемы технологических процессов производства творога традиционным и раздельным способами. 8. Дайте схему технологических процессов производства мороженого. 9. Назовите виды сырья, используемые в технологии мороженого. 10. В чем заключается сущность процесса фризерования?
9 Г. H. Крусь и др.
5.	ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ
5.1.	ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ
5.1.1.	СУЩНОСТЬ И СПОСОБЫ КОНСЕРВИРОВАНИЯ МОЛОКА
Молочные консервы — это продукты, выработанные из натурального молока с применением сгущения (с последующей стерилизацией или добавлением сахара) и сушки. Они имеют высокую энергетическую ценность благодаря концентрации в них составных частей молока. Кроме того, молочные консервы характеризуются хорошей транспортабельностью и значительной стойкостью при хранении.
Консервирование — это обработка продуктов особыми способами в целях предохранения их от порчи.
Главная причина изменения качества продуктов при хранении — действие микроорганизмов. Поэтому в основе всех способов консервирования лежат приемы, направленные либо на уничтожение самих микроорганизмов, либо на подавление их жизнедеятельности. В результате консервирования продукт приобретает способность храниться длительное время.
Из всех известных принципов консервирования для производства молочных консервов используют два: абиоз и анабиоз.
Абиоз. Консервирование по принципу абиоза основано на полном уничтожении находящихся в продукте микроорганизмов (стерилизация). При производстве молочных консервов используют тепловую стерилизацию, которую осуществляют под действием высоких температур, в результате чего погибают не только вегетативные, но и споровые формы микроорганизмов. Полученное таким образом молоко выдерживает длительное хранение.
Анабиоз. Консервирование по принципу анабиоза заключается в подавлении микробиологических процессов химическими или физическими средствами. В производстве молочных консервов используют только физические средства: повышение осмотического давления (осмоанабиоз) и высушивание (ксероанабиоз).
Консервирование повышением осмотического давления основано на нарушении естественного обмена веществ между живой клеткой и средой.
Поступление питательных веществ в микробную клетку и удаление из нее продуктов обмена происходит вследствие разности концентраций питательного раствора и вещества клетки. Когда 130
концентрация веществ, растворенных во внешней среде, больше концентрации веществ внутри клетки, осмотический перенос раствора направлен из клетки наружу. При этом протоплазма клетки обезвоживается, что сопровождается плазмолизом и отделением ее от оболочки; создаются условия, неблагоприятные для жизнедеятельности микробной клетки.
Осмотическое давление в молоке составляет 0,74 МПа. Микроорганизмы, внутриклеточное давление которых составляет 0,4...0,6 МПа, попадая в молоко, из-за незначительной разницы в давлениях при достаточном количестве влаги и питательных веществ хорошо в нем развиваются, что вызывает порчу продукта.
Повысить осмотическое давление в молоке можно путем увеличения содержания сухого молочного остатка сгущением молока и растворением в нем сахара. В сгущенном молоке осмотическое давление достигает 18 МПа.
Такое резкое по сравнению с исходным повышение осмотического давления создает условия, неблагоприятные для жизнедеятельности микроорганизмов. Однако некоторые микроорганизмы, попадающие в продукт, легко адаптируются к повышенному осмотическому давлению, поэтому молоко необходимо предохранять от попадания в него вторичной микрофлоры.
Консервирование высушиванием основано на удалении из продукта влаги и создании физиологической сухости, обусловливающей увеличение разности между осмотическим давлением в бактериальной клетке и давлением окружающей среды.
Необходимые условия нормальной жизнедеятельности микроорганизмов — достаточное содержание влаги во внешней среде и высокое содержание воды в клетках (80...85 %). Вода обеспечивает нормальное равновесие между микробной клеткой и средой, участвуя в обмене веществ. По принципу диффузии и осмоса в микробную клетку постоянно поступают растворимые питательные вещества из окружающей среды и вместе с водой из нее удаляются продукты обмена.
Для нормального протекания процессов, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов, необходимо, чтобы массовая доля воды в продукте составляла около 25...30 %. Поэтому, если количество влаги в продукте будет ниже минимума, требуемого для жизнедеятельности микроорганизмов, стойкость продукта при хранении повысится. Массовая доля влаги в сухом молоке составляет 3...4%; при этом сильно повышается концентрация растворенных в воде веществ и создаются условия, приводящие микроорганизмы в анабиотическое состояние. Чтобы воспрепятствовать развитию остаточной микрофлоры, высушенный продукт нужно предохранять от поглощения влаги. Продукт следует хранить в герметично укупоренной таре при относительно низких температурах (не выше 10 °C), тормозящих протекание биохимических реакций.
9*
131
Классификация выпускаемых молочной промышленностью консервов в зависимости от способов консервирования приведена в таблице 27.
27. Классификация молочных консервов в зависимости от способов консервирования
Принцип консервирования	Способ консервирования	Молочные консервы
Абиоз	Тепловая	Молоко сгущенное стерилизованное. Молоко
Анабиоз:	стерилизация	концентрированное стерилизованное. Молоко нежирное стерилизованное. Молоко сгущенное стерилизованное с кофе. Молоко сгущенное стерилизованное с какао. Сливки стерилизованные
осмоанабиоз	Сгущение	Молоко цельное сгущенное с сахаром. Молоко нежирное сгущенное с сахаром. Сливки сгущенные с сахаром. Пахта сгущенная с сахаром. Консервы со сгущенным молоком, сахаром и наполнителями (кофе, какао)
ксероанабиоз	Сушка	Молоко коровье цельное сухое. Молоко сухое «Домашнее». Молоко коровье обезжиренное сухое. Сливки сухие. Продукты сухие кисломолочные. Пахта сухая
Кроме перечисленных способов, на которых основано промышленное консервирование для уничтожения микроорганизмов и инактивации ферментов, самостоятельно или в комплексе с другими способами консервирования применяют облучение ультрафиолетовыми лучами, ионизирующие излучения, антибиотики и др. Например, в дополнение к тепловой стерилизации при консервировании молока допускается использовать антибиотик низин, который, активно воздействуя на бактерии, позволяет уменьшить продолжительность собственно стерилизации без снижения ее эффективности.
Обобщая сведения о способах консервирования, заметим, что молоко и молочные продукты можно сохранить в течение длительного срока, воздействуя на них всевозможными факторами. Однако любая обработка не должна сопровождаться необратимыми изменениями составных частей сухого вещества молока.
5.1.2.	ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СЫРЬЮ
К сырью, предназначенному для производства молочных консервов, предъявляют повышенные требования, так как пороки сырого молока в результате концентрирования сухих веществ усиливаются. Для консервирования пригодно натуральное молоко, соответствующее требованиям ГОСТ 13264—88. Оно должно быть
132
термоустойчивым, иметь кислотность 1б...18°Т (для концентрированного молока), не выше 19 °Т (для стерилизованных консервов) и 20 °Т (для других видов молочных консервов), а также иметь невысокую микробиологическую обсемененность. При подборе молока для консервов необходимо учитывать его химический состав и свойства. Массовая доля воды в молоке должна составлять 87,5 %, жира 4,0 %, СОМО 8,75 %. Причем отношение жира к СОМО должно быть в пределах 0,4...0,69. Кроме того, следует учитывать содержание сывороточных белков, которые понижают термостойкость. По этой причине считается непригодным для выработки консервов молозиво и стародойное молоко. Более пригодно молоко с меньшими размерами жировых шариков и мицелл казеина, так как в таком молоке замедляется отстаивание белково-жирового слоя при хранении. Таким образом, пригодность сырья устанавливают по результатам физико-химических и бактериологических анализов, а также органолептической проверки.
5.1.3.	ОБЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ
Производство молочных консервов характеризуется рядом общих приемов подготовки и обработки сырья, таких, как приемка, очистка, охлаждение и резервирование, нормализация, тепловая обработка, гомогенизация, сгущение.
Приемка, очистка, охлаждение молока. Осуществляются аналогично выполнению этих операций при производстве молочных продуктов (рассмотрены ранее).
Для обеспечения бесперебойной работы оборудования (ваку-ум-выпарных установок) и подбора термостойкого молока возникает необходимость в охлаждении и резервировании молока. Режимы охлаждения выбирают в зависимости от продолжительности резервирования. Оптимальные условия — это охлаждение до 4...8 °C и хранение не более 12 ч.
Нормализация исходной смеси. Осуществляется для получения в молочных консервах необходимого соотношения между составными частями сухого вещества. При этом соотношения массовых долей двух любых составных частей сухого вещества в нормализованной смеси и готовом продукте должны быть одинаковыми. Порядок расчета приведен в подразделе 10.2 «Расчеты по нормализации сырья».
Пастеризация. Нормализованную смесь перед сгущением пастеризуют при температуре 90 ± 2 °C или 107 ± 2 °C без выдержки. Сразу после пастеризации рекомендуется охладить молоко до 70...75 °C, чтобы предотвратить денатурацию сывороточных белков и другие нежелательные физико-химические изменения.
133
Сгущение. После охлаждения молоко направляют на сгущение, т. е. концентрирование сухих веществ молока или его смеси с компонентами путем выпаривания влаги в вакуум-выпарных установках при давлении ниже атмосферного. Применение вакуума позволяет снизить температуру кипения молока и в наибольшей степени сохранить его свойства.
Вакуум-выпарные установки могут быть непрерывно-поточного и периодического действия. По способу заполнения выпариваемой жидкости различают циркуляционные (объемные) установки с циркуляцией определенного объема жидкости и пленочные, в которых происходит выпаривание из пленки толщиной 2... 10 мм. При такой толщине пленки интенсифицируется теплообмен и сокращается продолжительность теплового воздействия. В целях экономии теплоты, расходуемой на сгущение, установки конструируют многокорпусными.
В периодически действующую вакуум-выпарную установку поступает определенный объем молока или смеси, и сгущение продолжают до достижения требуемой концентрации сухих веществ. Продукт быстро выгружают и направляют на охлаждение в вакуум-охладитель. После выгрузки продукта в вакуум-выпарные установки поступает новая партия подготовленной смеси и процесс сгущения повторяют.
При непрерывно-поточном способе проводится непрерывное выпаривание. Смесь, частично сгущаясь в первом корпусе, последовательно проходит остальные корпуса, где выпаривается до конечной концентрации сухих веществ, поступает в емкость для продукта и на охлаждение.
По сравнению с периодическим способом при непрерывно-поточном снижаются затраты времени в 1,36 раза на обработку 1 т молока, расход пара в 1,55 раза и воды в 1,46 раза. Кроме того, непрерывно-поточный способ позволяет автоматизировать технологический процесс.
При выпаривании основными параметрами процесса являются температура, продолжительность воздействия и кратность концентрирования. Температура выпаривания в зависимости от числа корпусов установки и содержания сухих веществ в смеси изменяется от 45 до 82 °C. Продолжительность теплового воздействия зависит от вида вакуум-выпарных установок. В однокорпусной циркуляционной установке она колеблется от 1 (при сгущении от 11 до 25 % сухих веществ) до 10 ч (при сгущении от 6 до 60 %). В пленочной вакуум-выпарной установке продолжительность выпаривания составляет от 3 до 15 мин.
При сгущении состав молочных консервов можно определить в соответствии с кратностью концентрирования (или сгущения). Кратность концентрирования показывает, во сколько раз увеличиваются массовые доли сухого остатка и его составных частей
134
или во сколько раз уменьшается масса сгущенного продукта по сравнению с массой исходного сырья. Кратность концентрирования рассчитывают из следующих отношений:
л тпск  л/цр СПр . Ссм ^пр • СОМО^. СОМОск...,
где л —кратность концентрирования (сгущения); тсм, тпр —масса исходной смеси и продукта; Спр, ^Гпр, СОМОпр — массовая доля сухих веществ, жира, сухого обезжиренного молочного остатка в продукте и соответственно в исходной смеси (Ссм, СОМОВУ
5.2.	СГУЩЕННЫЕ МОЛОЧНЫЕ КОНСЕРВЫ
5.2.1.	СТЕРИЛИЗОВАННОЕ И КОНЦЕНТРИРОВАННОЕ МОЛОКО
В зависимости от содержания сухих веществ вырабатывают два вида консервов без сахара: сгущенное стерилизованное молоко и концентрированное стерилизованное молоко с повышенным содержанием сухих веществ.
Массовая доля сухих веществ в сгущенном стерилизованном цельном молоке должна быть не менее 25,5 %, в том числе массовая доля жира не менее 7,8 %, а в концентрированном стерилизованном молоке массовая доля сухих веществ не менее 27,5 %, в том числе жира не менее 8,6 %.
Технологический процесс производства сгущенного стерилизованного молока и концентрированного стерилизованного молока состоит из следующих операций: приемки и подготовки молока, нормализации, тепловой обработки и сгущения, гомогенизации и охлаждения, нормализации, внесения солей-стабилизаторов, фасования, стерилизации, хранения.
Особенностью технологического процесса производства сгущенных стерилизованных молочных консервов является стерилизация продукта, поэтому для выработки стерилизованных консервов пригодно молоко не ниже I сорта, кислотностью не выше 19 °Т и термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже IV группы (для сгущенного стерилизованного молока) и 18 °Т с термоустойчивостью не ниже III группы (для концентрированного стерилизованного молока).
Схема технологической линии производства сгущенного стерилизованного и концентрированного молока приведена на рисунке 16.
Подобранное по качеству и очищенное молоко нормализуют по массовой доле жира и СОМО.
Нормализованную молочную смесь перед пастеризацией обязательно проверяют на термоустойчивость, так как при производстве стерилизованных консервов молоко подвергается воздей-
135
Рис. 16. Схема технологической линии производства сгущенного стерилизованного
и концентрированного стерилизованного молока:
1, 6, 8, 12, 21, 23, 30 — насосы для молока; 2 — весы или счетчик для молока; 3— сепаратор-молокоочиститель; 4 — пластинчатый охладитель для молока; 5— емкость для сырого молока; 7, 11, 15, 57—баки с поплавковым регулятором; 9 — пастеризационно-охладительная установка; 10— сепаратор-сливкоотделитель; 13, 18— емкости для сливок; 14, 16, 19— насосы для сливок; 17— пластинчатый теплообменник для сливок; 20— емкость для нормализованного молока; 22— емкость для цельного или обезжиренного пастеризованного молока; 24, 27— баки для раствора соли-стабилизатора; 25, 28— насосы для подачи раствора соли-стабилизатора; 26— фильтр для раствора соли-стабилизатора; 29— бак для молока; 31— пластинчатый теплообменник; 32— высокотемпературный пастеризатор для молока; 33— выдерживатель; 34— вакуумный охладитель; 35— вакуум-выпариая установка; 36— емкость для сгущенного молока; 38, 42— насосы для сгущенного молока; 39— гомогенизатор; 40— пластинчатый теплообменник для сгущенного молока; 41— емкость для хранения сгущенного молока; 43— бак для подачи сгущенного молока па розлив: 44— фасовочно-закаточная машина для сгущенного молока; 45— стерилизатор
ствию высоких температур и при низкой термоустойчивости может происходить свертывание, загустевание и образование хлопьев в готовом продукте. Термоустойчивость молока в значительной степени зависит от его химического состава и, особенно, от равновесия солевого состава.
Повышение термоустойчивости молока достигается внесением солей-стабилизаторов. Их добавляют в пастеризованную смесь или в сгущенное молоко.
Способствует повышению термоустойчивости и режим пастеризации перед сгущением, обеспечивающий наиболее полную денатурацию сывороточных белков. В зависимости от применяемого оборудования молоко пастеризуют при следующих режимах: нагревают в потоке при температуре 88 ± 2 °C, затем при температуре 125 ± 5 °C с выдержкой 30 с с последующим снижением температуры до 86 ± 2 °C путем самоиспарения в вакуумной камере или последовательно нагревают в четырех подогревателях вакуум-выпарной установки до температуры 88 ± 5 °C, затем в высокотемпературном подогревателе до температуры 120±5°С с последующим снижением температуры до 105 °C в вакуумной камере.
В пленочных многокорпусных вакуум-выпарных установках непрерывного действия молоко сгущают в стандартном режиме: температура кипения молока не должна превышать в первом корпусе 78 °C, во втором корпусе 66 °C, в третьем 56 °C. Окончание процесса сгущения контролируют по достижению стандартной плотности и массовой доли сухих веществ в продукте.
В зависимости от типа применяемой вакуум-выпарной установки молоко сгущается до массовой доли сухих веществ 25...28 %.
Сгущение молока заканчивают после достижения плотности 1061...1063 кг/м3 (при 20 °C) при производстве сгущенного стерилизованного молока и 1066... 1068 кг/м3 при производстве концентрированного молока.
Сгущенное молоко гомогенизируют на двухступенчатых гомогенизаторах при температуре 74 ± 2 °C и общем давлении 18 ±1,0 МПа. Целесообразность применения двухступенчатого гомогенизатора обусловлена необходимостью постепенного повышения давления, так как гомогенизация при высоком давлении снижает термоустойчивость сгущенного молока. После гомогенизации сгущенное молоко охлаждают до температуры 4 ± 2 °C. В охлажденное сгущенное молоко вносят соли-стабилизаторы для восстановления нарушенного при пастеризации и сгущении баланса солей.
Для повышения термоустойчивости молока применяют смеси солей, состоящие из цитратов и гидрофосфатов калия и натрия, взятых в соотношении, аналогичном соотношению этих солей в
137
натуральном молоке. Смесь подготавливают следующим образом. Гидрофосфат натрия (Na2HPO4 • 12Н2О) и гидрофосфат калия (К2НРО4), а также цитрат натрия (1Ча3СбН5О7 • 5,5Н2О) и цитрат калия (К3С6Н5О7 • Н2О) берут в соотношении 1 : 3. Полученные фосфатные и цитратные смеси солей смешивают в соотношении 1:1.
Количество соли-стабилизатора определяют на основании пробной стерилизации уже сгущенного молока. Пробную стерилизацию проводят в шести банках. В каждую банку отвешивают по 0,3 кг сгущенного молока. В банки № 2...6 вносят 25%-ный раствор солей-стабилизаторов (0,05...0,4 % сухой соли от массы продукта). В банку № 1 соль не вносят. Степень разведения сгущенного молока выравнивают дистиллированной водой. Закатанные банки стерилизуют. После стерилизации оценивают сгущенное молоко в банках по органолептическим показателям и определяют вязкость. Массовую долю соли-стабилизатора, при которой продукт получил лучшую оценку' и имел вязкость 8...18 МПа для сгущенного и 15...20 МПа для концентрированного молока, считают оптимальной для данного молока. При стабильном качестве сырья и готового продукта пробную стерилизацию проводят один раз в месяц.
Интенсивность взаимодействия белковых и минеральных веществ молока после внесения солей-стабилизаторов зависит от момента внесения солей, а также от продолжительности их взаимодействия с казеинаткальцийфосфатным комплексом.
Продукт имеет минимальную вязкость после выдерживания сгущенного молока с солью-стабилизатором перед стерилизацией в течение 6...7 ч. Последующее выдерживание сгущенного стерилизованного молока вновь приводит к повышению вязкости. Это проявляется при добавлении различных солей-стабилизаторов и их смесей независимо от вида и количества вносимой соли.
При внесении солей-стабилизаторов в пастеризованное молоко общая продолжительность взаимодействия молока с солями (пастеризация, сгущение, гомогенизация, охлаждение) составляет 6 ч. Вязкость продукта в этом случае идентична вязкости, полученной при выдерживании сгущенного молока с солями-стабилизаторами в течение 6...7 ч до стерилизации.
Стерилизация сгущенных консервов может осуществляться двумя способами: в потоке перед розливом и в таре после розлива.
Стерилизация сгущенного молока в потоке не получила промышленного применения. Для выработки сгущенных стерилизованных молочных консервов в нашей стране широко используют стерилизацию в таре.
Режим стерилизации устанавливают в соответствии с формулой стерилизации, представляющей собой следующую условную за-138
пись теплового режима аппарата, в котором осуществляется стерилизация:
Т\+Т2+Т3 t
где Д, Г2, Т} — продолжительность соответственно подогревания, стерилизации, охлаждения, мин; / — температура стерилизации, °C.
Формулу стерилизации устанавливают заранее для конкретного аппарата и конкретных условий. Надежность выбранной для производства формулы стерилизации проверяют микробиологическими анализами. Режим должен обеспечить эффект, выраженный величиной от 4 до 5,1 условных единиц (условных минут). При этом нижнее значение условных единиц допускается для обсеме-ненности не более 1 споры в 1 см3 продукта перед стерилизацией. С повышением обсемененности (но не более 10 спор в 1 см3 продукта) требуемый эффект стерилизации должен быть увеличен.
Сгущенное или концентрированное молоко, выдержавшее пробную стерилизацию, разливают в предварительно вымытые и пропаренные металлические банки. Наполненные и упакованные банки проверяют на герметичность и направляют на стерилизацию. Для стерилизации продукта в таре используют стерилизаторы непрерывного действия гидростатического или роторного типа, а также стерилизаторы периодического действия. В стерилизаторах гидростатического типа банки со сгущенным или концентрированным молоком стерилизуют при температуре 116... 117 °C с выдержкой 15... 17 мин. В аппаратах периодического действия стерилизацию осуществляют при температуре 116... 118 °C с выдержкой 14...17 мин. Температура охлаждения стерилизованных консервов должна составлять 20...40 °C. Готовые продукты хранят при температуре от 0 до 10 °C и относительной влажности воздуха не выше 85 % в течение не более 12 мес со дня выработки.
При производстве стерилизованных консервов в зимнее и весеннее время года продукты часто загустевают и портятся из-за низкой термоустойчивости молока, даже при добавлении солей-стабилизаторов. Для предотвращения порчи молочных консервов тепловую обработку их проводят при более низких температурах и выдержке вследствие добавления антибиотика низина. Известно, что низин, являясь безвредным для человека и животных, вызывает гибель вегетативных и споровых форм бактерий. Снижение температуры стерилизации до 112...115 °C (вместо 118 °C) и выдержки до 12 мин при использовании низина положительно влияет на качество готового продукта. В сгущенном стерилизованном молоке с низином на 30 % снижается вязкость и кислотность продукта, отсутствует привкус карамелизации.
139
Низин добавляют в виде водного раствора или раствора в сгущенном продукте при тщательном перемешивании на любом участке технологического процесса от сгущения до фасования. Таким образом, применение низина позволяет вырабатывать высококачественные консервы и увеличивать их объем путем переработки менее термоустойчивого молока.
5.2.2.	СГУЩЕННОЕ МОЛОКО С САХАРОМ
Продукт вырабатывают из пастеризованного коровьего молока с применением сгущения и добавления сахара для подавления роста микрофлоры. По органолептическим показателям готовый продукт имеет чистый и сладкий вкус без посторонних привкусов и запахов, однородную консистенцию без наличия кристаллов сахара, ощущаемых на вкус. По химическому составу в сгущенном цельном молоке с сахаром массовая доля влаги составляет не более 26,5 %, сахарозы —не менее 43,5, общая массовая доля сухих веществ — 28,5, в том числе жира — не менее 8,5 %.
Технологический процесс производства сгущенного молока с сахаром осуществляют в такой последовательности: приемка, подготовка и резервирование сырья, нормализация, гомогенизация и пастеризация, приготовление и введение сахарного сиропа, сгущение, охлаждение, фасование и хранение.
Схема технологической линии производства цельного сгущенного молока с сахаром приведена на рисунке 17.
Кроме технологических операций, общих для производства всех видов консервов, при выработке сгущенного молока с сахаром важными приемами являются внесение сахара, приготовление сахарного сиропа и кристаллизация лактозы при охлаждении сгущенного молока. Остановимся на этих приемах более подробно.
Приготовление сахарного сиропа. Качество сахара, являющегося консервантом и составляющего более половины сухих веществ в сгущенном молоке, в значительной степени влияет на качество готового продукта. Поэтому к качеству сахара предъявляют повышенные требования в отношении растворимости, содержания посторонних примесей и влаги, которая способствует развитию микрофлоры в сахаре. Сахар можно добавлять к молоку в сухом виде или в виде водного раствора (сиропа). При внесении сахара в твердом виде и растворении его в молоке значительно упрощается технология, снижаются затраты (на оборудование, тепло, энергию) и продолжительность сгущения. В то же время при растворении сахара в молоке возможно загрязнение пастеризованного молока микроорганизмами, находящимися в сахаре. Вязкость сгущенного молока, выработанного при растворении сахара в молоке, резко увеличивается в процессе хранения. Способ внесения
1 4Г>
Сахар
Рис. 17. Схема технологической линии производства цельного сгущенного молока с сахаром непрерывио-поточным способом:
1,6— емкости для сырого молока; 2, 4, 7— насосы для молока; 3 — емкость с тензометрическим устройством; 5, 22, 33 — пластинчатые охладители; 8, 17— счетчики для молока; 9 —дисковый фильтр для молочно-сахарной смеси; 10, 20— пластинчатые подогреватели; II — насос для молочно-сахарной смеси; /2—насос для рециркуляции; 13 — емкость для растворения сахара; /«/—дозатор сахара; /5—приемный бункер; 16— приемный желоб; 18— насос для обезжиренного молока; 19—емкость для обезжиренного молока; 21 — сепаратор-сливкоотделитель; 23 — буферный резервуар для сливок; 24, 27—насосы для сливок; 25, 28— пластинчатые пастеризаторы; 26— емкость для хранения сливок; 29— емкость для нормализации смеси; 30— насос для смеси; 31 — вакуум-выпарная установка; 32— гомогенизатор; 34, 36— емкости для готового продукта; 35, 37— насосы для готового продукта; 38— банкомоечная машина; 39— фасовочный автомат; 40— закаточный автомат; 41 — моечная сушильная машина; 42— этикетировочный автомат; 43 — упаковочный автомат
сахара в сухом виде более предпочтителен при производстве сгущенного обезжиренного молока. При выработке сгущенных консервов, предназначенных для резервирования, несмотря на дополнительные затраты, сахар вносят в виде сиропа.
Для приготовления сахарного сиропа рассчитывают необходимые массы сахара и питьевой воды. Концентрацию растворов сахара выбирают с учетом интенсивности выпаривания, а также влияния на свойства молока и готового продукта при хранении. Оптимальной массовой долей сухих веществ сахарного сиропа, при которой ингибируется развитие бактерий, является 64...65 % сахара.
Предварительно очищенный с помощью сит сахар растворяют в горячей воде (70...80 °C), затем сироп нагревают до кипения без выдержки для обеспечения его стерильности. При температурах выше 100 °C в сиропе возможна инверсия сахарозы, продуктом гидролиза которой является инвертный сахар. Во избежание инверсии выдержка сахарного сиропа от начала кипения до начала смешивания его с молоком не должна быть более 20 мин. Перед смешиванием с молоком сахарный сироп фильтруют на фильтрах или центрифугах. Сгущение молочно-сахарной смеси заканчивают при достижении массовой доли влаги 29...31 % с учетом дополнительного выпаривания влаги в вакуум-охладителе.
Кристаллизация лактозы. В сгущенном молоке с сахаром массовая доля лактозы составляет 11,4 %, или 0,44 кг на 1 кг воды. Растворимость лактозы в чистой воде составляет: при 60 °C — 0,587 кг/кг воды, при 40 °C — 0,326 кг/кг воды, при 20°С — 0,192 кг/кг воды.
Сахароза, присутствующая в сгущенных молочных консервах в соотношении с лактозой 4:1, снижает растворимость лактозы практически в 1,5 раза. Следовательно, уже при 40...60 °C, а тем более при 20 °C лактоза находится в пересыщенном состоянии и способна кристаллизоваться.
Однако вследствие медленного перехода [3- в a-форму не удается в достаточной мере снять пересыщение и добиться полной кристаллизации лактозы в процессе охлаждения. Это приводит к росту кристаллов во время длительного хранения продукта при низких температурах. Интенсивность кристаллообразования можно усилить путем внесения наряду с мелкокристаллической лактозой поверхностно-активных веществ. Их действие обусловлено тем, что они снижают поверхностную энергию и интенсифицируют процесс зарождения кристаллов лактозы.
Охлаждение сгущенного молока с сахаром сопровождается увеличением вязкости продукта в 2...3 раза и кристаллизацией лактозы. Кристаллизация объясняется тем, что при падении температуры растворимость лактозы снижается и получаются пересыщенные растворы, в которых образуются центры кристаллизации. Для
142
массового зарождения кристаллов лактозы продукт быстро охлаждают, интенсивно перемешивают и вносят затравочный материал. Охлаждать сгущенное молоко с сахаром следует таким образом, чтобы получить кристаллы размером не более 10 мкм. Такие кристаллы при органолептической оценке не ощущаются, и продукт имеет однородную консистенцию. Массовой кристаллизации лактозы в продукте способствует внесение затравки из мелкокристаллической лактозы с кристаллами размером не более 3...4 мкм. Затравку вносят в количестве 0,02 % массы продукта при температуре интенсивной кристаллизации (31...37 °C). При этой температуре наступает пересыщение лактозы при минимальном увеличении вязкости молока.
Усилению процесса кристаллообразования способствует дополнительное введение льняного или подсолнечного масла в количестве 0,001...0,01 %. Масло вводят при подаче молочной смеси на сгущение или перед поступлением продукта на охлаждение.
Наибольшая эффективность достигается при внесении затравочных паст, приготовленных из подсолнечного масла и мелкокристаллической лактозы в соотношении 1:1. Растительное масло перед приготовлением нагревают до 90 °C в течение 30 мин. Затравочную пасту вносят при температуре интенсивной кристаллизации лактозы.
Пальмовое, кокосовое, стеариновое и другие масла с температурой плавления 27...41 °C в результате фазовых превращений, происходящих в них, могут вызвать неконтролируемые процессы кристаллизации лактозы на стадии охлаждения.
Сгущенное молоко с сахаром охлаждают до температуры 20 °C и направляют на упаковывание в потребительскую или транспортную тару. Готовый продукт хранят при температуре от 0 до 10 °C и относительной влажности не более 85 % в течение 12 мес.
Для расширения ассортимента сгущенных продуктов с сахаром вырабатывают продукты с вкусовыми и ароматическими наполнителями. При производстве сгущенного молока с сахаром в качестве наполнителей используют кофе, какао, цикорий. Особенность производства кофе со сгущенным молоком и сахаром заключается в экстрагировании сухих веществ, содержащихся в кофе.
Разработаны новые виды сгущенных молочных продуктов с сахаром с заменой молочного белка и жира на растительные. Так, сгущенное молоко с сахаром «Отборное» вырабатывают с использованием растительных жиров. В рецептуру продуктов вводят различные наполнители, лактулозу, пищевые добавки, в том числе биологически активные.
С целью предотвращения при хранении консервов порчи, вызываемой деятельностью нежелательной микрофлоры и окислителей, применяют консерванты и антиокислители (сорбиновую и аскорбиновую кислоты).
143
Сгущенное молоко «Сластена» имеет отличительную особенность в технологии, которая состоит в проведении ферментативного гидролиза молочного сахара.
При гидролизе лактозы образуются две молекулы простых сахаров — глюкозы и галактозы. Они создают большее осмотическое давление, т. е. усиливают консервирующее действие (по сравнению с лактозой). Они увеличивают сладость продукта, так как сладость лактозы по отношению к сладости сахарозы составляет 16 %, глюкозы — 75 %.
Эти обстоятельства позволяют уменьшить концентрацию сахарозы в продукте без снижения консервирующего эффекта и сладости. Требуемый консервирующий эффект достигается при массовой доле сахарозы в продукте 32 % (против 43,5 %) и воды 33 % (против 26,5 %).
Предусмотрена термизация молока перед внесением фермента.
Продукты гидролиза лактозы — глюкоза и галактоза характеризуются большей растворимостью по сравнению с лактозой, после сгущения они не образуют пересыщенных растворов и не кристаллизуются при охлаждении продукта, что позволяет исключить из технологического процесса операцию кристаллизации.
Способ внесения сахара — бессиропный, предусмотрена выработка продукта с ароматическими добавками.
Продукт рекомендуется людям, страдающим лактазной недостаточностью.
5.3.	СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ
5.3.1.	СУХОЕ ЦЕЛЬНОЕ МОЛОКО
Технологический процесс производства сухого цельного молока включает стадии от приемки до сгущения молока, которые являются общими для производства молочных консервов. Они были уже рассмотрены, поэтому остановимся на них очень коротко, а более подробно — на особенностях гомогенизации и сушки молока.
При производстве сухого молока нормализованное по жиру и сухому веществу молоко пастеризуют при температуре не менее 90 °C. Для сгущения нормализованного молока используют многокорпусные вакуум-выпарные установки, работающие по принципу падающей пленки, или циркуляционные установки. Технические параметры сгущения поддерживают в пределах, указанных в инструкции по эксплуатации применяемых вакуум-выпарных установок.
Необходимость гомогенизации сгущенного молока обусловлена тем, что при механической, тепловой обработке и сгущении происходит дестабилизация жировой фракции молока (выделение
144
свободного жира), способствующая окислению жира и порче продукта при хранении. Поэтому для повышения стабильности и снижения содержания свободного жира молоко гомогенизируют. Гомогенизацию осуществляют при температуре 50...60 °C и давлении 10... 15 МПа для одноступенчатого гомогенизатора; для двухступенчатого гомогенизатора — при давлении 11,5...12,5 МПа на первой ступени и 2,5...3,0 МПа на второй. После гомогенизации сгущенное молоко поступает в промежуточную емкость и затем на сушку.
В сухом цельном молоке массовая доля жира составляет 20...25 % и влаги не более 4...7 %. Исходя из состава сухого молока можно заключить, что оно не является абсолютно сухим, в нем содержится так называемая неудаляемая влага. По мере высушивания оставшаяся в продукте влага все прочнее удерживается в нем вследствие увеличения сил сцепления и возрастания сопротивления движению воды. Поэтому продукт можно высушить только до равновесной влажности, соответствующей относительной влажности и температуре сушильного агента.
В зависимости от метода удаления влаги применяют разные способы сушки: пленочный (контактный), распылительный (воздушный) и сублимационный.
При пленочном способе сушка осуществляется в вальцовых сушилках. Сгущенное молоко наносят распылением или тонким слоем на вращающиеся вальцы, поверхность которых нагревается паром до температуры 105... 130 °C. В результате контакта высушиваемого продукта с горячей поверхностью вальцов молоко высушивается в виде тонкой пленки. Эта пленка снимается специальными ножами и поступает к элеватору мельницы для размельчения. Продолжительность сушки на вальцовых сушилках не должна превышать 2 с, так как высокая температура поверхности нагрева вызывает существенные изменения в высушиваемом молоке. В результате контакта с нагретой поверхностью значительная часть жира оказывается не защищенной оболочкой. В связи с этим и вследствие низкой растворимости готового продукта пленочный способ применяют при производстве сухого обезжиренного молока и сыворотки.
При сублимационной сушке удаление влаги происходит из замороженных продуктов с содержанием сухих веществ до 40 %. Сублимационную сушку осуществляют при температуре замороженного продукта —25 °C и остаточном давлении в сублиматоре 0,0133...0,133 кПа. Продукты, полученные при сублимационной сушке, легко восстанавливаются, сохраняют вкус, химический состав и структуру. Сублимационной сушкой получают сухие кисломолочные продукты, закваски и смеси для мороженого.
При распылительном способе сушка осуществляется в результате контакта распыляемого сгущенного продукта с горячим воздухом. Сгущенное молоко распыляется в сушильной камере с помощью
10 Г. Н. Крусьидр.
145
дисковых и форсуночных распылителей. В дисковых распылителях сгущенное молоко распыляется под действием центробежной силы вращающегося диска, из сопла которого молоко выходит со скоростью 150... 160 м/с и раздробляется на мельчайшие капли из-за сопротивления воздуха. В форсуночные распылители сгущенное молоко подается под высоким давлением (до 24,5 МПа).
При сушке на распылительных сушилках сгущенное молоко распыляется в верхней части сушилки, куда подается горячий воздух. Горячий воздух, смешиваясь с мельчайшими каплями молока, отдает им часть теплоты, под действием которой влага испаряется, и частицы молока быстро высушиваются. Высокая скорость сушки (испарения) обусловлена большой поверхностью соприкосновения мелкодисперсного молока с горячим воздухом. При быстром испарении влаги воздух охлаждается до 75...95 °C, поэтому тепловое воздействие на продукт незначительно и растворимость его высокая. Высушенное молоко в виде порошка оседает на дно сушильной башни.
Распылительные сушилки в зависимости от движения воздуха и частиц молока разделяют на три вида: прямоточные, в которых движение воздуха и молока параллельное; противоточные, в которых движение частиц молока и воздуха противоположное; смешанные — со смешанным движением воздуха и частиц молока.
Наиболее рациональные и прогрессивные высокопроизводительные прямоточные распылительные сушилки, в которых степень растворимости сухого молока достигает 96...98 %.
Схема технологического процесса производства сухого цельного молока представлена на рисунке 18.
Подготовленное молоко очищают на центробежном молоко-очистителе, затем нормализуют и пастеризуют при режимах, описанных выше. После пастеризации молоко поступает на сгущение в трехступенчатую вакуум-выпарную установку, работающую по принципу падающей пленки. Сгущенное до массовой доли сухих веществ 43...52 % молоко гомогенизируют, направляют в промежуточную емкость, снабженную мешалкой и нагревательной рубашкой. Из промежуточной емкости сгущенное молоко насосом подают в сушильную камеру. При этом оно должно иметь температуру не менее 40 °C.
В соответствии с техническими характеристиками распылительных сушилок необходимо соблюдать следующие режимы сушки: температура воздуха, поступающего в сушильную установку прямоточного типа, должна быть 165...180 °C, а на выходе из сушильной башни 65...85 °C; для сушильных установок со смешанным движением воздуха и продукта температура воздуха, поступающего в сушильную башню, должна быть 140... 170 °C, а на выходе из башни 65...80 °C. По выходе из сушильной башни сухое цельное молоко просеивают на встряхивающем сите и направляют на охлаждение.
146
Обезжиренное
Рис. 18. Схема технологической линии производства сухого цельного молока:
1 — емкость для сырого молока; 2— насос для молока; 3 — емкость для взвешивания молока с тензометрическим устройством; 4 — емкость для хранения сырого молока; 5 — пластинчатый подогреватель; 6 — центробежный сепаратор-молокоочиститель; 7 — сепаратор-сливкоотделитель; 8— емкость для обезжиренного молока; 9 — насос для обезжиренного молока; 10— пластинчатый охладитель; 11 — счетчик для обезжиренного молока; 12— емкость для хранения молока; 13— трубчатый подогреватель для предварительного подогревания молока; 14 — трубчатый подогреватель для окончательного подогревания молока; 75—пленочная вакуум-выпарная установка (трехступенчатая); 16— конденсатор; 17— продуктовый насос; 18— конденсатный насос; 19— промежуточный бак; 20— гомогенизатор; 21 — промежуточный бак с мешалкой; 22— насос для сгущенного молока; 23— сушильная камера; 24— распиливающий диск; 25 — калорифер; 26 — основной циклон; 27— разгрузочный циклон; 28— устройство для охлаждения сухого молока
5.3.2.	СУХОЕ БЫСТРОРАСТВОРИМОЕ МОЛОКО
Быстрорастворимое молоко — это сухой порошок, состоящий из агломерированных частиц, со вкусом и запахом, свойственными пастеризованному молоку; с массовой долей жира не менее 25 и 15 %, влаги не более 4 %, соевофосфатидных добавок не более 0,5 %.
Особенности производства быстрорастворимого молока заключаются в двухступенчатой сушке, рециркуляции мелких частиц, участвующих в формировании агломератов, и внесении соевофосфатидных добавок. При производстве быстрорастворимого молока на первой ступени сушки получают обычное сухое молоко, которое затем увлажняют. При увлажнении сухого продукта происходят укрупнение частиц молока, т. е. его агломерация, и переход лактозы из аморфного состояния в кристаллическое. На второй ступени проводят досушку увлажненного продукта до стандартной влажности. Высушенные на второй ступени частицы молока благодаря агломерированию приобретают пористую структуру. При растворении молока с пористой структурой вода проникает внутрь частицы и способствует ее растворению. Быстрое проникновение воды достигается также повышением смачиваемости в результате внесения соевофосфатидных добавок.
Схема технологической линии производства сухого цельного быстрорастворимого молока (рис. 19) аналогична производству сухого молока от приемки до сушки, однако включает следующие дополнительные стадии: агломерацию частиц сухого молока, возврат циклонной фракции, досушку, приготовление соевофосфатидных добавок и внесение их в сухое молоко. Сушку сгущенного молока осуществляют до массовой доли влаги в сухом молоке на выходе из башни 3,75 ± 2,25 %. Полученное сухое молоко подают в агломерационную камеру, где оно дополнительно увлажняется пахтой или обезжиренным молоком до массовой доли влаги 7...9 % и агломерируется в псевдоожиженном слое. При этом в агломерационную камеру возвращается циклонная фракция на повторное увлажнение и агломерацию. Влажный порошок из агломерационной камеры направляется в первую секцию инстантайзе-ра, где в псевдоожиженном слое происходит досушивание продукта до массовой доли влаги 4,25 ± 0,25 % при температуре воздуха 105 ± 15 °C.
Смесь соевофосфатидных добавок с топленым маслом, приготовленную согласно рецептуре, расплавляют при температуре 65 ± 5 °C и перемешивают. Затем смесь подают в форсунки и направляют на сухое молоко. После внесения добавок продукт досушивают до стандартной влажности во второй секции инстантайзе-ра при температуре воздуха 75 ± 5 °C. Затем готовый продукт охлаждают до 25 °C в третьей секции инстантайзера.
148
Рис. 19. Схема технологической линии получения сухого цельного быстрорастворимого молока:
1 — сушильная башня; 2— агломерационная камера; 3 — пневматическая форсунка; 4 — аэро-зольтранспорт; 5—бак; 6, 17 — дозирующие насосные агрегаты; 7—электровентилятор; 8, 16, 18— фильтры; 9— паровой калорифер; 10— заслонка; 11 — инстантайзер; 72—камера для внесения поверхностно-активных веществ; 13— бойлер; 14— центробежный насос; 15— емкость; 19— электрокалорифер; 20— вибросито; 21 — переключающее устройство; 22— ковшовый элеватор; 23— скребковый конвейер; 24— бункер; 25—контейнер; 26—весы; 27—циклон; 28— вентилятор
Охлаждение сухого молока можно проводить либо воздухом в системе пневмотранспорта, либо путем в псевдоожижения продукта. Охлажденный сухой продукт из промежуточного бункера для хранения подают на фасование.
Сухие молочные продукты упаковывают в герметичную потребительскую и транспортную тару. К потребительской таре относятся: металлические банки со сплошной или съемной крышкой и массой нетто 250, 500 и 1000 г; комбинированные банки со съемной крышкой, имеющие массу нетто 250, 400 и 500 г с внутренним герметично заделанным пакетом из алюминиевой фольги, бумаги и других материалов; клееные пачки с целлофановыми вкладышами массой нетто 250 г. Быстрорастворимое сухое молоко упаковывают в обычных условиях или в среде азота с предварительным вакуумированием. В качестве транспортной тары применяют бумажные непропитанные четырех- и пятислойные мешки; картонные
. 149
набивные барабаны; фанерно-штампованные бочки с мешками-вкладышами из полиэтилена массой нетто 20...30 кг.
Сухое цельное молоко в потребительской таре (кроме клееных пачек с целлофановыми вкладышами) и транспортной таре с полиэтиленовыми вкладышами хранят при температуре от 0 до 10 °C и относительной влажности воздуха не более 85 % не более 8 мес со дня выработки. Сухое молоко в клееных пачках с целлофановыми вкладышами и фанерно-штампованных бочках с вкладышами из целлофана, пергамента хранят при температуре от 0 до 20 °C и относительной влажности воздуха не более 75 % в течение срока не более 3 мес со дня выработки. Сухое быстрорастворимое молоко 15%-ной и 25%-ной жирности хранят при температуре от 1 до 10 °C, относительной влажности не более 85 % и не более 6 мес со дня выработки.
Для расширения ассортимента сухих молочных продуктов производят продукты с пониженным и повышенным содержанием жира («Смоленское молоко», сухие сливки), сухие кисломолочные продукты и смеси для мороженого.
Сухие кисломолочные продукты вырабатывают из нормализованного сгущенного молока, заквашенного чистыми культурами молочнокислых бактерий, путем высушивания в распылительных сушильных установках. Производство сухих кисломолочных продуктов аналогично производству сухого цельного молока с введением дополнительной операции — заквашивания сгущенного молока.
Сухие смеси для мороженого получают путем высушивания на распылительных установках пастеризованных смесей, приготовленных из цельного, обезжиренного молока, сливок, сахара, стабилизатора и наполнителей, или смешиванием сухой молочной основы с сахарной пудрой. Особенности производства сухих смесей для мороженого заключаются в проведении дополнительных операций по подготовке компонентов и составлению смеси.
5.3.3.	ПОРОКИ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ
В зависимости от характера физико-химических изменений составных частей молока в процессе изготовления и хранения в продуктах могут появляться те или иные пороки.
Загустевание относится к основным порокам сгущенного молока с сахаром. Оно появляется во время хранения продукта. В результате самопроизвольного загустевания продукт приобретает излишне вязкую консистенцию и становится нестандартным (продукт, хранившийся от 2 до 12 мес, должен иметь вязкость не более 15 Па • с). Реже порок наблюдается при хранении сгущенного стерилизованного молока. Основные причины порока — изменение физико-химических свойств белков и нарушение устойчи
150
вости коллоидной системы молока. Механизм загустевания сгущенного молока заключается в следующем. Мицеллы казеина под воздействием высоких температур, а также из-за нарушения солевого равновесия теряют стабильность, взаимодействуют одна с другой и коагулируют (образуя структурную сетку). Агрегирование мицелл казеина усиливают денатурированные сывороточные белки, которые играют роль сшивающих мостиков между частицами. В сгущенном стерилизованном молоке роль сшивающих мостиков могут играть также карбонильные соединения.
Возникновение порока зависит от времени года, рационов кормления, периода лактации и болезней животных. Сгущенное молоко с сахаром загустевает, как правило, весной и в начале лета. Появлению порока способствуют повышенное содержание белков, изменение солевого состава, высокая кислотность молока и нарушение технологических режимов производства молочных консервов (тепловой обработки, гомогенизации и т. п.). Порок можно предупредить, применяя высокотемпературную пастеризацию (выше 100 °C), внося соли-стабилизаторы и т. д.
Комковатая и хлопьевидная консистенция сгущенного молока с сахаром характеризуется наличием мелких хлопьев и комочков казеина, образующихся при частичной коагуляции белка. Появляется в продукте, выработанном из молока с повышенной кислотностью (например, из молока с примесью молозива и т. д.).
Мучнистая и песчанистая консистенция сгущенных молочных консервов вызывается нарушением кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром. Допустимые размеры кристаллов лактозы в продукте составляют не более 15 мкм. Медленное нерегулируемое охлаждение продукта может привести к образованию кристаллов размером 16...20 мкм или более и, как следствие, к появлению порока. Необходимо строго соблюдать режимы охлаждения сгущенного молока с сахаром.
Пониженная растворимость сухих молочных продуктов наблюдается при сильной денатурации сывороточных белков в процессе сушки. Порок возникает также при хранении продукта с увеличенным содержанием свободного жира, который переходит на поверхность сухих частиц и снижает их смачиваемость. Выделению свободного жира способствует повышенное содержание влаги в продукте (более 7 %). Влага вызывает кристаллизацию лактозы с одновременной дестабилизацией жира. Повышенная влажность сухих молочных продуктов, а также хранение в негерметичной упаковке приводят к уменьшению растворимости вследствие денатурации белков и образования плохо растворимых меланоиди-нов. Белки денатурируют при наличии в продуктах свободной влаги (связанная влага не изменяет коллоидных свойств белка). В связи с этим содержание влаги в сухом молоке не должно превышать 4...5 %.
151
Потемнение молочных консервов возникает при образовании большого количества меланоидинов в результате реакции между аминогруппами белков и альдегидной группой лактозы и глюкозы. Порок образуется в результате длительного хранения сгущенного молока с сахаром при высокой температуре (35...40 °C) и сухих молочных продуктов в негерметичной таре (в условиях повышенной влажности). В сгущенном молоке с сахаром изменяется цвет, появляется сильный привкус карамели, повышается кислотность (до 53...67 °Т), возрастает вязкость. Образование меланоидинов в сухом молоке сопровождается потемнением продукта, появлением неприятных специфических привкуса и запаха и понижением растворимости.
Реакции меланоидинообргзования в сгущенном молоке с сахаром способствует инвертный сахар. Поэтому необходимо принимать меры к устранению причин, вызывающих инверсию сахарозы. Предохранение продукта от потемнения достигается путем снижения количества сахарозы, увеличения содержания СОМО, внесения в сгущенное молоко аскорбиновой кислоты и других добавок. Чтобы предупредить потемнение сухого молока, необходимо соблюдать требования по содержанию влаги (3...4 %) и герметичности упаковки. Потемнение сгущенного стерилизованного молока возникает в результате длительного воздействия высоких температур при стерилизации. Пороку способствуют увеличение содержания сухих веществ, повышенная кислотность сырья, введение некоторых солей-стабилизаторов, наличие меди и железа.
Прогорклый вкус обусловлен гидролизом жира под действием оставшейся после пастеризации липазы. Встречается в сухих молочных продуктах распылительной сушки и в сгущенном молоке с сахаром низкой вязкости. В сгущенном молоке с сахаром фермент действует на отстоявшийся слой жира. Для предупреждения порока молоко следует пастеризовать при температуре выше 95 °C и вырабатывать сгущенное молоко с сахаром вязкостью не ниже 3,0 Па  с. Вязкость продукта можно повысить, увеличивая содержание СОМО или гомогенизируя молоко при давлении 2...2,5 МПа после сгущения или перед стерилизацией (при выработке сгущенного стерилизованного молока).
Салистый и другие (рыбный, металлический и др.) привкусы. Возникают при хранении сухих молочных продуктов. При порче в первую очередь окисляется свободный жир, находящийся на поверхности частиц сухих продуктов. Появлению салистого и других привкусов способствует наличие в сухом молоке дестабилизированного жира в количестве 9---16 % и более. Порок возникает в результате окисления ненасыщенных жирных кислот под действием кислорода воздуха. Окисление ускоряют воздействие света, наличие солей меди и железа, повышение температуры хранения и влажности воздуха.
152
Для предохранения сухого молока от этого порока необходимо устранить причины, способствующие повышению в продукте количества свободного жира.
Устойчивость сухого молока к окислению увеличивается при добавлении антиокислителей жира: аскорбиновой кислоты, кверцетина и додецилгаллата.
Контрольные вопросы и задания, i. Назовите способы консервирования молочных продуктов. В чем сущность консервирования? 2. Перечислите виды молочных консервов и общие приемы обработки молока при их производстве. 3. Каковы особенности технологии стерилизованного молока? 4. Каковы особенности производства сгущенного молока с сахаром? 5. Дайте технологическую схему производства сухого цельного молока. 6. Каковы особенности технологии быстрорастворимого сухого молока? 7. Каковы причины загустевания сгущенного молока с сахаром и меры его предупреждения? 8. Почему может меняться цвет молочных консервов? 9. Можно ли избежать салистого вкуса сухого молока?
6.	ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ
•
6.1.	ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ
6.1.1.	ОСОБЕННОСТИ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ
Молочные продукты детского питания — это продукты, обеспечивающие потребности детского организма в основных пищевых ингредиентах в зависимости от возраста ребенка. Ингредиенты детского питания должны обладать энергетической и биологической ценностью, т. е. обеспечивать организм пищевыми компонентами (белок, жир, углеводы, минеральные вещества) и защитными факторами (лизоцим, бифидофлора и др.).
Ассортимент молочных продуктов детского питания ориентирован в основном на возрастные группы: первая — продукты для здоровых детей от рождения до одного года; вторая — для здоровых детей от одного года до трех лет и дошкольного возраста; третья — для лечебного питания детей с различной патологией.
Молочные детские продукты выпускают сухими и жидкими, неадаптированными и адаптированными (приспособленными к детскому организму). К частично адаптированным сухим молочным смесям, предназначенным для питания детей первого года жизни, относятся смеси «Малютка», «Малыш», «Новолакт» и др.
Преимущества сухих молочных продуктов заключаются в возможности их длительного хранения, а также обеспечения отдаленных и труднодоступных районов. Однако биологическая ценность сухих продуктов по сравнению с жидкими снижается в результате дополнительной тепловой обработки при восстановлении продукта. Поэтому в последние годы развернуто промышленное производство жидких стерилизованных молочных продуктов, в том числе и кисломолочных.
К жидким стерилизованным и кисломолочным продуктам относятся: стерилизованная смесь «Малютка», ацидофильная смесь «Малютка», кисломолочный продукт «Биолакт», детский кефир и др. Кроме того, разработаны новые виды адаптированных жидких детских продуктов, к которым относятся стерилизованный продукт «Молочко», продукт «Кисломолочный», АГУ, обогащенные необходимыми добавками и биологически активными компонентами.
В рационах питания соотношение белков, жиров и углеводов должно составлять: для детей грудного возраста 1:2:5, младшего дошкольного 1:1:3, школьного 1:1:4. Эти соотношения отлича
154
ются от имеющихся в коровьем молоке. Поэтому состав коровьего молока при использовании его для детского и диетического питания следует подвергать количественной и качественной корректировке.
Продукты для детей грудного возраста по составу и свойствам должны быть максимально приближены к женскому молоку. При производстве этих продуктов основным сырьем служат коровье молоко и молочные продукты, которые содержат пищевые вещества, необходимые для нормального развития детей. Однако по составу коровье молоко в количественном и качественном отношении значительно отличается от женского.
В коровьем молоке количество белков почти в три раза больше, чем в женском. Качественный состав белков коровьего молока, выражающийся в соотношении казеина и сывороточных белков, также отличается от состава белков женского молока. В женском молоке содержится 40 % казеина и 60 % сывороточных белков, а в коровьем — 80 и 20 % соответственно. Качественный состав белков влияет на процесс коагуляции. Белки женского молока образуют в желудке ребенка хлопьевидный, нежный и легкоусвояемый сгусток, в то время как белки коровьего молока дают плотный и грубый сгусток, что обусловлено высоким содержанием казеина.
Коррекцию белкового состава коровьего молока с целью его приближения к свойствам белков женского молока можно осуществить путем введения сывороточных и растительных белков, крахмала, цитратов калия и натрия, а также ионообменной обработкой молока. В продукты детского питания для коррекцйи белкового состава в качестве источника сывороточных белков добавляют деминерализованную сыворотку и концентраты сывороточных белков. Сывороточные белки имеют более полноценный аминокислотный состав и, кроме того, легче перевариваются и усваиваются организмом ребенка.
Важное значение при разработке и производстве молочных детских продуктов имеет корректировка их жирового состава. Содержание жира в коровьем и женском молоке примерно одинаковое. Однако жир женского молока усваивается значительно лучше, что обусловлено составом жирных кислот. Жир женского молока отличается высоким содержанием незаменимых полинена-сыщенных кислот, например линолевой и линоленовой, которые в организме не синтезируются. Для обогащения продуктов детского питания незаменимыми жирными кислотами до уровня, характерного для женского молока, в коровьем молоке молочный жир на 25 % заменяют растительным.
Необходимость корректировки углеводного состава коровьего молока вызвана тем, что в нем содержится в 1,5 раза меньше лактозы, чем в женском молоке. Причем качественный состав углеводов женского молока отличается высоким содержанием дисахари-да (лактулозы), активизирующего развитие бифидобактерий, по
155
давляющих размножение нежелательной микрофлоры (патогенных стафилококков, кишечной палочки). Углеводный состав в детских продуктах регулируют, добавляя сахарозу, глюкозу, декст-рин-мальтозу, рафинированный молочный сахар, лактулозу, которая также стимулирует развитие защитной бифидофлоры.
Большое внимание при разработке детских продуктов уделяют корректировке минерального состава. В коровьем молоке общее содержание минеральных веществ в 3 раза превышает содержание их в женском молоке.
Чтобы снизить количество минеральных солей, можно применять ионообменную и электродиализную обработку. Кроме того, для корректировки минерального состава при производстве молочных детских продуктов в смесь вводят цитраты калия и натрия, сульфаты меди, железа и др.
Макроэлементы и витамины молока также играют значительную роль в питании детей. Дефицит железа, проявляющийся в раннем возрасте, восполняется в продуктах за счет добавления глицерофосфата или сахарата железа. Для регулирования витаминного состава в детские продукты добавляют препараты жиро-и водорастворимых витаминов (А, Е, С, РР, В6 и др.), а также растительные жиры.
Большое преимущество женского молока — наличие защитных факторов, способствующих высокой сопротивляемости организма заболеваниям. В целях повышения биологической ценности продуктов детского питания предусматривается обогащение их биологически активными веществами.
В женском молоке содержится производная цистеина —таурин (H2N—СН2—СН2—SO2H). Таурин образует соединения с желчными кислотами, которые стабилизируют эмульсию липидов пищи и способствуют их всасыванию в кишечнике. Кроме того, таурин является фактором роста, поэтому продукты детского питания обогащают таурином.
6.1.2.	СЫРЬЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ
Для производства молочных продуктов детского питания используют молочные и немолочные виды сырья. Основное сырье — молоко коровье, к качеству которого предъявляют высокие требования. По органолептическим показателям молоко должно представлять собой однородную жидкость без осадка и хлопьев, с чистыми вкусом и запахом, без посторонних, не свойственных свежему натуральному молоку привкусов и запахов, цветом от белого до светло-желтого. В молоке нормируют массовые доли СОМО, жира и общего белка, плотность, кислотность, термоустойчивость и степень чистоты. Температура поступающего молока
156
не должна быть выше 5 °C. Бактериальная обсемененность по ре-дуктазной пробе должна быть не ниже I класса, содержание соматических клеток в 1 см3 молока — не более 500 тыс. Массовая доля тяжелых металлов не должна превышать норм, утвержденных Минздравом. Не подлежит приемке молоко с добавлением нейтрализующих и ингибирующих веществ, с запахом химикатов и нефтепродуктов, с выраженным хлевным, силосным, кормовым, прогорклым вкусом, с выраженным запахом и привкусом лука, чеснока, полыни.
В производстве молочных продуктов детского питания для корректировки соотношения между сывороточными белками и казеином применяют сывороточные белковые концентраты: деминерализованную сухую сыворотку, полученную методом электродиализа (СД-ЭД), концентрат сывороточных белков, полученный методом ультрафильтрации (КСБ-УФ), белковый сывороточный концентрат, полученный методами ультрафильтрации и электродиализа (КСБ-УФ/ЭД), сывороточный белок, вырабатываемый концентрированием сывороточных белков методом диафильтрации (РСБ).
Для корректировки сухого вещества молока используют: растительное масло (кукурузное, подсолнечное), рафинированный молочный сахар, рафинированный сахар-песок, солодовый экстракт, кукурузный сироп, глюкозо-фруктозный сироп, муку для детского и диетического питания, овсяное толокно, кукурузный крахмал, белковые компоненты, минеральные компоненты, гидролизат казеина. Получение стойких эмульсий жира в продуктах обеспечивается введением в них стабилизаторов и эмульгаторов (лецитин, пищевые фосфатиды, моноглицериды и др.). Биологическая ценность достигается прибавлением витаминов A, D2, Е, С, РР, витаминов группы В и др.
По способам производства молочные продукты детского питания подразделяются на следующие виды: сухие, жидкие стерилизованные и кисломолочные продукты.
6.2.	ТЕХНОЛОГИЯ СУХИХ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ
Сухие молочные детские продукты —это многокомпонентные смеси, вырабатываемые на основе коровьего молока с добавлением различных компонентов, с применением сгущения и сушки.
Детские сухие молочные продукты производят по нескольким схемам. Одно из основных отличий этих схем — внесение различных наполнителей. Вносить наполнители можно, добавляя их к жидкой молочной основе или смешивая сухую молочную основу с сухими наполнителями.
Технологический процесс производства сухих молочных смесей включает следующие операции: приемку, подготовку сырья,
157
сепарирование молока, смешивание обезжиренного молока с бел-ково-углеводными компонентами (белково-углеводная смесь), смешивание обезжиренного молока с жирами и жирорастворимыми витаминами (молочно-жировая эмульсия), гомогенизацию, пастеризацию и охлаждение молочно-жировой эмульсии, смешивание белково-углеводной смеси с молочно-жировой эмульсией, нормализацию молочной основы, нагревание ее и сгущение, сушку и охлаждение, смешивание молочной основы с сухими пищевыми компонентами, фасование и упаковывание.
Сгущение смеси осуществляют в вакуум-выпарной установке, а сушку — в распылительной сушильной установке при режимах эксплуатации данных видов оборудования.
По другой технологической схеме производства сухих смесей проводят все операции первой схемы за исключением процесса смешивания сухой основы с сухими компонентами.
К сухим детским молочным продуктам относятся: сухие молочные смеси «Малютка» и «Малыш», сухая молочная смесь «Дето-лакт», сухой молочный продукт «Лактовит-1», «Вита»; сухие молочные каши «Малышка — соя», «Нижегородская», «Молочноовощная», «Рябинка», «Крестьянские»; сухие молочные смеси для лечебного питания: «Энпиты», «Низколактозное молоко», сухие каши для диетического питания.
6.2.1.	СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ СМЕСИ
Сухие молочные смеси «Малютка» и «Малыш». В сухих молочных смесях «Малютка» и «Малыш» массовая доля влаги составляет не более 4 %, жира не менее 25 %, белков не более 15 % («Малютка» и «Малыш» с рисовой мукой) и не более 16 % («Малыш» с гречневой мукой и толокном), углеводов не более 52 % («Малютка» и «Малыш» с рисовой мукой) и не более 51 % («Малыш» с гречневой мукой и толокном), минеральных веществ не более 4 %, меди не более 0,0005 %, олова не более 0,0025 %, глицерофосфата железа не более 0,022 %, содержание свинца не допускается. Индекс растворимости для смеси «Малютка» составляет не более 0,2 см3 сырого осадка. Смеси должны иметь чистый, свойственный свежей молочной смеси вкус, без посторонних привкусов и запахов, белый с кремовым оттенком или кремовый цвет и консистенцию в виде мелкого сухого порошка. Общее количество бактерий в 1 г продукта не должно быть более 25 тыс., не допускается содержание бактерий группы кишечной палочки в 1 г сухих смесей.
Технологический процесс производства «Малыша» и «Малютки» включает получение сухой молочной основы, приемку, хранение, подготовку и обработку компонентов, дозирование и смешивание компонентов с сухой молочной основой, фасование и упаковывание продуктов.
158
Молоко, оцененное по качеству, для учета массы насосом подается в тензометрические весы, далее охлаждается на пластинчатом охладителе и резервируется в емкости. Для смеси «Малютка» в молоко вносят цитраты калия и натрия. Охлажденное молоко из емкости подается на пластинчатую пастеризационно-охладительную установку, где нагревается до температуры 35...40 °C, и направляется для очистки в сепаратор-молокоочиститель. Затем проводят нормализацию молока. Если нормализацию проводят по схеме: тсм = тсл + т'об (где тсм, тсл и /и'об — соответственно масса смеси, сливок и обезжиренного молока), то компоненты смешиваются в процессе выпаривания. Требуемое для нормализации обезжиренное молоко /и'об подвергается тепловой обработке при температуре 102... 105° С в пароконтактном пастеризаторе и направляется в вакуум-выпарной аппарат. В последней ступени вакуум-вы-парного аппарата сгущенное обезжиренное молоко смешивается в потоке с пастеризованными (85...90 °C) сливками. По корпусам вакуум-выпарного аппарата температуры испарения изменяются от 69 °C в первом корпусе до 43 °C в последнем. Сгущение проводят до массовой доли сухих веществ 42...43 %. Сгущенная молочная смесь через емкость (для компонентов) направляется в смеситель, где смешивается с растительным маслом и витаминами («Малютка» — с солодовым экстрактом), подаваемыми из емкостей, предназначенных для этих компонентов. Обогащенная смесь (СМО = 48...50 %) гомогенизируется при температуре 60...65 °C и давлении 20...21 МПа (I ступень) и 6...7 МПа (II ступень) на гомогенизаторе и через промежуточную емкость подается в распылительную сушилку.
Сушка проводится при температуре входящего воздуха 165...180 °C и выходящего 90...95 °C. При таком режиме не допускается перегрев частиц продукта. Из сушильной камеры частицы молочного порошка подаются в вибрационную конвективную сушилку (инстантайзер), в первой секции которой осуществляется агломерирование частиц, во второй — досушивание до конечной влажности и в третьей — охлаждение до температуры не выше 20 °C. Из вибрационной конвективной сушилки продукт направляется на вибросито, где очищается от комков и загрязнений и пневмотранспортом подается в бункер для промежуточного хранения. На этом завершается приготовление сухой молочной основы.
Затем сухая молочная основа смешивается с сахарной пудрой, витаминами (для смеси «Малютка») и мукой (для смеси «Малыш») в сухом виде в специальных смесителях. Сахар-песок предварительно измельчают на дробилке. Мучные компоненты растворяют, очищают и сушат на вальцовых сушилках. Для лучшего перемешивания компонентов в дозирующем устройстве установлены ворошители, предупреждающие слеживание продукта и повышающие его сыпучесть. Такая подготовка и обработка компонентов обеспечивает получение однородного продукта.
159
Готовые смеси фасуют массой 0,5 кг в картонные коробки с внутренними пакетами из комбинированного полимерного материала. В камере вакуумирования после удаления воздуха из пачек в них нагнетается азот, сваривается верхний шов внутреннего пакета и заклеивается верхний клапан картонной пачки с помощью эмульсии.
Сухая молочная смесь «Детолакт». В сухой молочной смеси «Де-толакт» массовые доли (%): жира — 27...28, белка — не менее 13,7 и влаги — не более 2. Индекс растворимости не более 0,3 см3 сырого осадка, pH в восстановленном виде 6,65...6,85.
Технологический процесс производства сухой молочной смеси «Детолакт» осуществляется в такой последовательности. Молоко подогревают и сепарируют. Основным молочным сырьем служит обезжиренное молоко, пастеризованное при температуре 74 °C с выдержкой 16...17 с и охлажденное до 4...6 °C. В емкости для резервирования в обезжиренное молоко вносят растворы цитратов калия и натрия. Кислотность обезжиренного молока не должна превышать 19 °Т. Для получения молочно-белково-углеводной смеси часть обезжиренного молока (60 %) в потоке подогревается до 74 °C и направляется в емкость, куда к нему прибавляются следующие компоненты: рафинированная лактоза, СД-ЭД, КСБ-УФ/ЭД, солодовый экстракт, кукурузный сироп, кукурузная патока, стабилизаторы, рафинированный сахар. Каждый из перечисленных компонентов предварительно подготавливают и обрабатывают. Полученная молочно-белково-углеводная смесь тщательно перемешивается, охлаждается до 4 °C и направляется в емкость для общей смеси.
Для получения молочно-жировой смеси оставшееся обезжиренное молоко (40 %) подогревается в потоке до 65 °C и направляется в отдельную емкость, где смешивается с витаминами A, D2, Е, свиным салом, растительным маслом, эмульгаторами. Подготовленная молочно-жировая смесь в потоке подогревается до 74 °C и направляется в гомогенизатор. В целях получения стойкой жировой эмульсии давление в гомогенизаторе должно быть: 17...16 МПа (I ступень); 8...6 МПа (II ступень).
После гомогенизации смесь направляется в емкость для общей смеси, где смешивается с отдельно приготовленной молочно-белково-углеводной смесью. В течение одного часа все компоненты общей смеси перемешиваются. Далее вносят минеральные соли. Общая смесь в потоке подогревается до температуры 110 °C и сгущается в вакуум-выпарном аппарате до 47...49 % сухих веществ. Водорастворимые витамины вносят в сгущенную смесь перед сушкой. Это обеспечивает более полную сохранность их в продукте. Далее сгущенная смесь в потоке подогревается до 90 °C и направляется на сушку. Для получения продукта с более высокими показателями растворимости применяют следующий режим сушки: температура входящего воздуха 160... 175 °C, выходящего
160
90...100 °C. При пневмотранспортировании сухой продукт охлаждается до 25 °C и подается в бункер, откуда фасуется так же, как и смеси «Малютка» и «Малыш». Продукт характеризуется высокой стойкостью.
Сухой молочный продукт «Лактовит-1». По составу приближен к женскому молоку. Вырабатывают продукт из высококачественного коровьего молока, сливок, сывороточного белкового концентрата, молочного сахара, кукурузной патоки, растительных масел с добавлением минеральных веществ, витаминов и таурина. Белковый ингредиент представлен сывороточными белками и казеином в соотношении 60:40. Жирнокислотный состав оптимизирован по соотношению жирных кислот: линолевой и линоленовой. Для стабилизации жира с целью увеличения сроков хранения введен антиокислитель. Срок хранения 15 мес.
Сухой молочный продукт с плодово-ягодными добавками «Вита». Предназначен для детей от 3 лет и старше, проживающих на территориях, пострадавших от радиационного воздействия. Продукт вырабатывают со следующими плодово-ягодными добавками: яблоком, клубникой, облепихой, клюквой, апельсином, лимоном, малиной, персиком, сливой и др. Плодово-ягодные добавки обогащают продукт природными биологически активными веществами, витаминами, органическими кислотами, минеральными веществами и пектином. Массовая доля жира в продукте составляет 15 %, влаги 3 %. Продукт «Вита» вырабатывают из нормализованного молока, концентрированных соков, сиропов, пюре, фруктово-ягодных порошков распылительной и сублимационной сушки, витаминов А и С.
Технологический процесс может осуществляться в двух вариантах:
I вариант — внесение фруктово-ягодных компонентов в сгущенную молочную основу с последующей гомогенизацией и сушкой;
II вариант — получение сухой молочной основы с витаминами и смешение ее с сухими порошками плодов и ягод с добавлением сахарозы или других углеводов.
Продукт массой 250 и 500 г упаковывают в картонные пачки с внутренним пакетом из комбинированного материала. Хранят готовый продукт при температуре от 0 до 10 °C и относительной влажности воздуха 75 % не более 8 мес.
6.2.2.	СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ КАШИ
Сухие молочные каши для детского питания «Малышка» и «Крупинка». Сухие молочные каши для детского питания «Малышка» (с рисовой, гречневой мукой или толокном) и «Крупинка» (с манной крупой) содержат массовые доли (%): влаги —не более 5,5
11 г. н. Крусь и др.
161
(«Малышка») и не более 8 («Крупинка»), жира — не менее 17 («Малышка») и не менее 14 («Крупинка»), сахарозы — не более 15 («Малышка»), поваренной соли — не более 1 («Крупинка»). Отсутствие сахара в каше «Крупинка» позволяет применять ее при заболевании детей сахарным диабетом. Нормируются массовые доли витаминов и сульфата железа. Кислотность не должна превышать 16 и 17 °Т («Малышка») и 19 °Т («Крупинка»), Нормируются массовые доли солей тяжелых металлов. Общее количество микроорганизмов не должно превышать 50 тыс. в 1 г продукта.
Технологический процесс состоит из общих технологических операций для получения сухой молочной основы, приемки и подготовки сухих компонентов, дозирования и смешивания их с сухой молочной основой.
В молоко, оцененное по качеству, учтенное по массе и охлажденное до температуры 8 °C, вносят раствор сульфата железа. После перемешивания молоко подогревается до 35...45 °C, очищается на сепараторе-молокоочистителе и нормализуется с таким расчетом, чтобы сухая молочная основа соответствовала следующему составу: массовая доля жира не менее 40,2 % (в том числе растительного не менее 9,9 % и молочного не менее 30,3 %), СОМО не менее 57,3 %, влаги не более 2,5 %. Перед сгущением нормализованная смесь подвергается очистке и тепловой обработке при температуре 90...105 °C. Если нормализацию проводить по схеме /исм ~ тсл + т'о& то тепловая обработка сливок осуществляется при температуре 85...90 °C, а обезжиренного молока —при температуре 90... 105 °C. Сгущение нормализованной смеси проводится в ва-куум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 40...45 %, после чего сгущенная смесь подается в баки-смесители, где она смешивается с растительным жиром, жирорастворимыми витаминами A, D2, Е и водорастворимыми витаминами С, РР, Вь В6. В баки-смесители витамины подаются через дозирующее устройство. Из баков-смесителей все компоненты после перемешивания и нагревания до температуры 45...50 °C направляются на гомогенизацию, которую производят при 50 °C и давлении 3,9...5,9 МПа (I ступень) и 2...3,9 МПа (II ступень). После гомогенизации смесь направляется на сушку (температура входящего воздуха 180...165 °C и выходящего 85...95 °C). При одностадийной сушке продукт охлаждается в вибрационной конвективной сушилке воздухом, поступающим в первую секцию с температурой 35...40 °C, во вторую — с температурой 30...40 °C и в третью — с температурой 10...14 °C. Продукт охлаждается до 20 °C и пневмотранспортом подается в бункер для промежуточного хранения. Технология каши «Крупинка» имеет особенности. Поваренная соль вместе с сульфатом железа вносится в охлажденное после приемки молоко, давление гомогенизации 11,5... 12,5 МПа. Одновременно с получением сухой молочной основы подготавливаются к смешиванию с ней сухие компоненты (мука, толокно, сахар
162
ная пудра). Смешивание происходит в бункере-смесителе, куда компоненты поступают в такой последовательности: мука, толокно или манная крупа, сухая молочная основа и сахарная пудра. После перемешивания смесь направляется в бункер для промежуточного хранения перед фасованием. Смеси фасуют в картонные пачки так же, как смеси «Малютка» и «Малыш».
«Малышка Истринская». Это продукт быстрого приготовления, не требующий варки. Каши вырабатывают с использованием экструзионной муки быстрого приготовления (рисовой, гречневой или их смеси) двух видов: молочная и безмолочная.
Молочные каши вырабатывают из нормализованного молока, растительного масла, экструзионной муки (крупы) с добавлением сахарной пудры, витаминов и минеральных солей.
Безмолочные каши вырабатывают из экструзионной муки с добавлением низкосахарной патоки, витаминов и минеральных солей.
Продукт предназначен в качестве прикорма детям с 4...6 мес.
«Малышка — соя». Это продукт быстрого приготовления без варки. Каша представляет собой мелкий сухой порошок. Вырабатывают продукт на основе соевого белка, экструзионной муки быстрого приготовления, растительного масла, низкосахарной патоки, минеральных солей и витаминов.
6.2.3.	СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ЛЕЧЕБНОГО ПИТАНИЯ
К сухим молочным продуктам для лечебного питания относятся сухие молочные смеси «Энпиты» и сухие низколактозные молочные смеси, а также сухие молочные диетические каши. Эти продукты предназначены для лечебного и диетического питания детей и взрослых.
«Энпиты». Продукты представляют собой молочные смеси различной биологической ценности: белковые («Энпит белковый»), жировые («Энпит жировой»), обезжиренные («Энпит обезжиренный»), противоанемические («Энпит противоанемический»). Основным компонентом продуктов (кроме «Энпита жирового») служит молочно-белковый концентрат — казецит для детского и диетического питания. Он характеризуется повышенной биологической ценностью, обусловленной содержанием молочного белка (80 %), наличием анионов лимонной кислоты, являющихся физиологически активной добавкой и способствующих всасыванию солей кальция в организме ребенка. Кроме того, казецит содержит важнейшие минеральные элементы — калий, натрий, фосфор, кальций, а также лактозу (до 2 %). В зависимости от вида продукта казецит смешивают с сухой молочной основой, сухим обезжиренным молоком, витаминами Bb В2, В6, РР, С и глицерофосфатом железа — «Энпит белковый»; с теми же компонентами, за исклю
н*	163
чением сухой молочной основы, — «Энпит обезжиренный»; с теми же компонентами, за исключением сухого обезжиренного молока и сахара, — «Энпит жировой»; с добавлением сухой крови, кукурузного крахмала и глюкозы — «Энпит противоанемичес-кий». Продукты различаются по содержанию сухих веществ, в том числе отдельных составных частей.
В зависимости от вида продукта массовые доли (%): влаги — от 3,5 до 7,5, жира — от 6,5 до 39 (в смеси «Энпит обезжиренный» не более 1), сахарозы — не менее 3,5 и 4,5 («Энпит белковый» и «Энпит обезжиренный») и глюкозы — не менее 38 («Энпит противо-анемический»).
Технологический процесс состоит из последовательного выполнения следующих операций: производство сухой молочной основы и казецита, приемка и подготовка сухих компонентов, дозирование и смешивание компонентов, фасование и упаковывание продуктов. Сухую молочную основу вырабатывают по технологической схеме сухой молочной основы смеси «Малыш». Тепловая обработка нормализованной смеси при температуре 105... 115 °C обеспечивает высокую эффективность воздействия на микрофлору и ферменты. Сгущается смесь до содержания сухих веществ, равного 40...45 %, при температурах, предусмотренных в паспорте на вакуум-выпарной аппарат. Из вакуум-выпарного аппарата смесь через счетчик подается в смесители, куда прибавляют растительное масло и витамины. Смесь всех компонентов подогревается до температуры 45...50 °C, перемешивается и направляется на гомогенизацию при давлении 3,9...5,9 МПа (I ступень) и 2,0...3,9 МПа (II ступень), а после гомогенизации — на сушку в распылительную сушилку (температура входящего воздуха 177... 173 °C и выходящего 92...88 °C). Сухой порошок поступает в вибрационную конвективную сушилку для охлаждения.
Приемка и подготовка сухих компонентов включают освобождение сахара-песка, сухой молочной основы, казецита, сухого обезжиренного молока, сухой крови, кукурузного крахмала, глюкозы от примесей и комков просеиванием через соответствующие каждому компоненту сита. С помощью магнитных уловителей компоненты освобождаются от частичек металла. Сахар подвергается ультрафиолетовому облучению и дроблению до частиц размером не более 0,1 мм. Подготовленные компоненты с помощью шнековых транспортеров направляются в дозирующе-взвешиваю-щее устройство, где проводится их дозирование с последующим поступлением в бункер-смеситель в последовательности: сухая молочная основа, сухое обезжиренное молоко, казецит, сахарная пудра, концентраты витаминов и глицерофосфат железа. Смесь всех компонентов перемешивается и подается на фасование.
Сухие низколактозные молочные смеси. К сухим низколактозным молочным смесям относятся низколактозное молоко, а также низколактозные смеси с солодовым экстрактом, с мукой
164
(рисовой, гречневой) или толокном. Низколактозные продукты предназначены для того, чтобы ограничить до минимального предела поступление с пищей молочного сахара. Такая необходимость возникает у детей, не переносящих любые виды молочной пищи.
Низколактозное молоко, низколактозные смеси с солодовым экстрактом, мукой или толокном также представляют собой порошок, получаемый сушкой на прямоточных распылительных сушилках смеси 20%-ного раствора казецита, сахарозы, коровьего топленого и кукурузного масла, жирорастворимых витаминов А, D, Е с последующим добавлением сахарной пудры (для низколактозных смесей дополнительно муки или толокна), водорастворимых витаминов В15 В2 В6, С, РР и глицерофосфата железа. Продукты характеризуются небольшими различиями в показателях массовых долей жира, сахарозы, лактозы. В низколактозном молоке массовые доли (%) составных частей должны быть следующими: влаги — не более 4, жира — не менее 25,5, сахарозы — не менее 43,6, лактозы —не более 0,6. Продукт должен иметь высокую растворимостью.
Технологический процесс заключается в смешивании специально приготовленной сухой молочной основы с необходимыми для того или иного продукта сухими компонентами.
Для получения сухой низколактозной молочной основы молоко, оцененное по качеству и учтенное по массе, охлаждается до 6... 10 °C и направляется в емкости для промежуточного хранения. В целях более эффективной очистки молоко подогревается до 35...40 °C, подается на сепаратор-молокоочиститель и далее на сепаратор-сливкоотделитель. Сливки охлаждают и используют для производства других молочных продуктов. Обезжиренное молоко после подогревания до 76...78 °C и выдержки в течение 30 с охлаждают до 6...8 °C и резервируют. Такое молоко служит сырьем для получения казецита. Компоненты молочной смеси рассчитывают на основе принятых показателей состава продукта. Для сохранения подготавливаемых компонентов в текучем состоянии готовят 20%-ный раствор казецита и 30%-ный водный раствор сахара. Из компонентов, предназначенных для выработки продукта, при температуре не ниже 65 °C приготовляют концентрированную смесь, состоящую из белково-жировой основы и раствора сахара. В белково-жировую основу входят: белки (казецит), жировые компоненты (топленое и кукурузное масло) и жирорастворимые витамины А, Е>2, Е. Полученная концентрированная смесь перемешивается в течение 10... 15 мин и направляется на гомогенизацию при давлении 4...8 МПа (I ступень) и 2...4 МПа (II ступень). После гомогенизации насосом через промежуточный бак концентрированная смесь подается в распылительную сушилку. В целях получения высоко- и быстрорастворимого продукта на первой стадии сушку проводят при температурах входящего воздуха 173...177 °C и
165
выходящего 73...77 °C. На второй стадии сушки в первой секции вибрационной конвективной сушилки достигается требуемая влажность порошка (не более 2,5 %). Во второй и третьей секциях порошок охлаждается до 20 °C и поступает на вибросито. Полученная сухая низколактозная молочная основа хранится до использования в бункерах.
Подготовка остальных компонентов заключается в получении сахарной пудры, предварительном, в целях равномерного распределения, смешивании витаминов Bb В2, В6, РР, С и глицерофосфата железа с небольшим количеством сахарной пудры.
Подготовленные компоненты из бункеров для промежуточного хранения шнековыми транспортерами подаются в автоматическое взвешивающее устройство, где дозируются. Из взвешивающего устройства компоненты поступают в бункер-смеситель в такой последовательности: сухая низколактозная молочная основа, сахарная пудра, концентрат витаминов и глицерофосфат железа. Все компоненты в течение 5 мин перемешиваются. Не более чем через 48 ч продукт фасуют в среде азота с предварительным вакуумированием в картонные пачки с внутренним вкладышем из многослойной пленки целлофан — полиэтилен — фольга — полиэтилен.
Сухую низколактозную молочную смесь с мукой и толокном вырабатывают по технологии низколактозного молока. Дополнительной операцией является подготовка муки, которую проводят так же, как и при производстве смеси «Малыш». При смешивании сухих компонентов в первую очередь подаются мука, толокно и далее, как для низколактозного молока.
Сухие каши для диетического питания. Вырабатывают их с использованием казецита, сухого цельного и сухого обезжиренного молока, овощных и ягодных криопорошков, муки различных видов (гречневая, рисовая, толокно). Кроме того, дополнительно может вводиться витамин В2. Каши для диетического питания имеют повышенную массовую долю жира. Вырабатывают их по технологии сухих молочных каш для детского питания.
Каши «Нижегородская», «Молочно-овощная», «Рябинка» вырабатывают из высококачественного сухого цельного молока, овощных и ягодных криопорошков с добавлением сахара и различных видов муки (гречневой, рисовой, толокна). Каши рекомендуются для питания детей старше 1 года с недостаточностью функций желудочно-кишечного тракта и проживающих в экологически неблагоприятных регионах.
Каши «Крестьянские» вырабатывают из сухого цельного молока и муки для детского и диетического питания. Подобранное соотношение растительного и молочного белков в продукте позволяет полностью удовлетворить потребности детского организма в незаменимых аминокислотах, витаминах и минеральных веществах. Одновременное использование трех видов муки придает продукту
166
улучшенные органолептические показатели и положительно влияет на процесс усвоения организмом. Сухие каши «Крестьянские» рекомендуются для питания детей дошкольного и школьного возраста, а также для диетического питания взрослых.
6.3.	ТЕХНОЛОГИЯ ЖИДКИХ СТЕРИЛИЗОВАННЫХ И КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ
6.3.1.	ЖИДКИЕ СТЕРИЛИЗОВАННЫЕ СМЕСИ
Жидкие стерилизованные смеси для детского питания, вырабатываемые на основе цельного или обезжиренного молока с добавлением различных компонентов (сливки, кукурузное масло, концентраты сывороточных белков, углеводов, витаминов, минеральных солей), гомогенизированные и стерилизованные, предназначены для непосредственного употребления.
К жидким стерилизованным продуктам относятся смеси «Малютка», АГУ-1, АГУ-2, «Молочко», детское витаминизированное молоко и др.
Технологический процесс производства жидких стерилизованных смесей, например смеси «Малютка», проводят в такой последовательности: приемка и подготовка сырья, сепарирование, введение цитратов натрия и калия, подготовка компонентов, составление смесей, нагревание и очистка смеси, деаэрация, гомогенизация, стерилизация и охлаждение, асептическое хранение и фасование.
Технологические операции от приемки сырья до составления смесей являются общими при производстве детских жидких и сухих молочных продуктов. Особенность технологии стерилизованных продуктов — процесс стерилизации, который осуществляется одноступенчатым (в потоке) или двухступенчатым (в потоке и в таре) способами.
Молоко и компоненты принимают в соответствии с требованиями действующих стандартов. К молоку, предназначенному для производства детских молочных продуктов, предъявляют повышенные требования в отношении степени чистоты, кислотности, бактериальной обсемененности. В процессе подготовки компонентов при необходимости проводят их очистку (фильтрацию) и тепловую обработку. В подготовленный сахарный сироп вносят водорастворимые витамины и глицерофосфат железа. Для повышения термоустойчивости молока и усвояемости продукта к сырому или пастеризованному молоку добавляют цитраты натрия и калия в виде водного раствора (1 :1).
Смесь нормализованного молока с кукурузным маслом и жирорастворимыми витаминами сепарируют на центробежном сепараторе и получают молочно-растительные сливки, которые гомоге-
167
визируют при давлении 11 МПа. Молочно-растительные сливки, обезжиренное молоко и раствор водорастворимых компонентов смешивают, охлаждают до 2...6 °C и направляют в емкость для промежуточного хранения. Для удаления дестабилизированных белков и механических загрязнений подготовленную смесь очищают и затем деаэрируют (удаляют кислород). Гомогенизацию смеси осуществляют при температуре 75...85 °C и давлении 20 МПа, затем стерилизуют при 136 °C с выдержкой 5 с и охлаждают до 6 ± 2 °C. Охлажденная смесь поступает в асептическую емкость для хранения, из которой ее подают в автомат асептического розлива и упаковывания в бумажные пакеты вместимостью 200 см3. При двухступенчатом способе стерилизации продукт после стерилизации в потоке разливают в бутылки, укупоривают, стерилизуют в специальных стерилизаторах при температуре 110 °C в течение 15 мин и охлаждают.
Молочные смеси АГУ-1 и АГУ-2. Предназначены для питания младенцев от рождения до 5 мес (АГУ-1) и от 5 мес до 2 лет (АГУ-2) при искусственном и смешанном вскармливании.
Состав молочной смеси АГУ-1 максимально приближен к составу грудного молока. Соотношение казеина и сывороточных белков в продукте составляет 40:60, содержание таурина 4,5 мг%, что соответствует его содержанию в женском молоке. Смесь АГУ-1 содержит жирные кислоты (линолевую и линоленовую), основные минеральные вещества и 17 витаминов. Массовая доля жира в продукте 3,5 %, белка 1,6, углеводов 7,2 %, кислотность 18 °Т.
Состав молочной смеси АГУ-2 соответствует потребностям организма ребенка в возрасте 5 мес и старше. Соотношение казеина и сывороточных белков в смеси 60 :40. Продукт содержит линолевую и линоленовую жирные кислоты, комплекс минеральных веществ: железо, медь, марганец, калий, натрий, кальций, фосфор, магний, цинк. Массовая доля жира в продукте 3,5 %, белка 2, углеводов 8 %, кислотность 12 °Т.
Продукты вырабатывают из высококачественного молочного сырья, сывороточного белка, кокосового, пальмового, соевого и кукурузного масла, витаминов, минеральных веществ, аминокислот и таурина.
Смесь «Молочко». Предназначена для детей от рождения до 1 года. Продукт приближен по основным ингредиентам и незаменимым факторам к женскому молоку. Соотношение казеина и сывороточных белков 50: 50, скорректировано содержание ненасыщенных жирных кислот, углеводный и витаминный состав. Продукт вырабатывают из подвергнутой гомогенизации и стерилизации смеси натурального или восстановленного молока, сливок, растительного масла, концентрата сывороточных белков, патоки или солодового экстракта, молочного сахара, минеральных веществ и витаминов. Срок хранения 45 сут.
168
Детское витаминизированное молоко. Разработано ОАО «Завод детских молочных продуктов» (Москва). Предназначено для детей в возрасте от 8 мес до 2 лет. Продукт вырабатывают из натурального молока и обогащают витаминами С и А.
6.3.2.	КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ
Кисломолочные жидкие продукты для детского питания — это продукты, вырабатываемые из коровьего молока, подвергнутого тепловой обработке, или из смеси его с компонентами путем сквашивания чистыми культурами молочнокислых заквасок. Они предназначены для смешанного или искусственного вскармливания здоровых и больных детей разных возрастных групп.
Кисломолочные продукты благотворно влияют на усвоение пищевых веществ и стимулируют секреторную деятельность желудка благодаря специальному подбору микрофлоры, входящей в их состав. Одним из важных преимуществ кисломолочных продуктов по сравнению со сладкими смесями является их низкая сенсибилизирующая способность, т. е. снижение чувствительности к пищевым аллергическим реакциям.
Технологический процесс производства жидких кисломолочных смесей отличается от производства стерилизованных смесей дополнительными технологическими операциями заквашивания и сквашивания смеси специально подобранными заквасками. При производстве кисломолочных смесей закваски вносят в охлажденную до температуры заквашивания смесь и сквашивают до образования сгустка кислотностью 40...50 °Т. После сквашивания смесь в той же емкости охлаждают до температуры 6 °C и фасуют. В асептических условиях фасование может осуществляться на фасовочном автомате в бумажные пакеты или на фасовочно-укупорочной машине в предварительно простерилизованные бутылки вместимостью 200 см3.
К кисломолочным продуктам детского питания относятся: ацидофильные смеси «Малютка» и «Малыш», детский кефир «Бифи», смеси кисломолочные АГУ-1 и АГУ-2, «Кисломолочный», детский творог, детский творог «Агуша» и др.
Ацидофильные смеси «Малютка» и «Малыш». Ацидофильная смесь «Малютка» предназначена для питания детей при искусственном и смешанном вскармливании с первых дней жизни до 1 года, смесь «Малыш» (с гречневой, рисовой и овсяной мукой) — для питания детей с двухмесячного возраста до 1 года. Сырьем для них служат коровье молоко и сливки, сквашенные закваской, приготовленной на чистых культурах ацидофильной палочки, сахар, кукурузное масло, глицерофосфат или сахарат железа, витамины, солодовый экстракт (для смеси «Малютка») и мука (для смеси «Малыш»), В состав продуктов входят: сухие вещества
169
(13 %); жир (3,5 %), в том числе растительный (0,9 %); углеводы (7,3 %), в том числе лактоза (2,5 %) и сахароза (3,1 %); декстрин-мальтоза в смеси «Малютка» (1,7%) и мука в смеси «Малыш» (1,7 %). Витаминный и минеральный составы в обеих смесях нормируют одинаково.
Технологический процесс осуществляется следующим образом: пригодное, очищенное и охлажденное до 4...6 °C молоко нормализуют до массовой доли жира 4,4...4,5 % (в готовом продукте не менее 3,5 %). В нагретое до 60 °C нормализованное молоко в соответствии с рецептурой вносят кукурузное масло и жирорастворимые витамины, смесь сепарируют. Полученные молочно-растительные сливки гомогенизируют в двухступенчатом гомогенизаторе при давлении 10 МПа (I ступень) и 4 МПа (II ступень), нагревают до 90 °C в течение 10 мин, после чего охлаждают до 6 °C и хранят. Обезжиренное молоко, подвергнутое тепловой обработке при 90 °C с выдержкой 2...3 мин или при температуре 135 °C с выдержкой 5 с, направляется в емкость, где в него вносят подготовленные растворы компонентов, а после выдержки 10 мин при температуре 90 °C и охлаждения до 37...40 °C прибавляют закваску (1...3 %) чистых культур ацидофильной палочки. В образовавшийся сгусток (через З...4ч при 37...40 °C) кислотностью 4О...5О°Т после охлаждения его до 15...20 °C вносят молочно-растительные сливки с жирорастворимыми витаминами и глицерофосфатом железа. Смесь тщательно перемешивают, охлаждают до 6 °C и направляют на фасование в стеклянные бутылки или пакеты из комбинированного материала вместимостью 200 см3. Готовые продукты хранят при температуре 6 °C не более 48 ч.
Кефир детский. Продукт предназначен для искусственного или смешанного вскармливания детей с 6-месячного возраста. Он характеризуется низкой кислотностью (80...100 °Т), приятным вкусом, диетическими и лечебными свойствами, легкой переваримостью. В зависимости от состава кефир выпускают различных видов — кефир детский, кефир детский обогащенный, кефир детский витаминизированный. Кефир детский содержит жира 3,2 %, сухих веществ 11,0 %; кефир детский обогащенный и витаминизированный содержит жира 3,5 % (в том числе растительного 0,3 %), сухих веществ 11,3 %.
В основе технологии продукта лежит схема технологических процессов получения традиционного кефира резервуарным способом. Сырьем для кефира служат цельное молоко, обезжиренное молоко и сливки. Цельное молоко, оцененное по качеству и учтенное по массе, очищают на сепараторах-молокоочистителях и охлаждают до 2...6 °C. Молоко нормализуют до массовой доли жира не менее 3,2 % (для кефира детского) и не менее 3,5 % (для кефира детского обогащенного и витаминизированного). Нормализованное молоко нагревают до 80 ± 2 °C и выдерживают при этой температуре в выдерживателе 18...20 с, затем направляют в
170
сепаратор-молокоочиститель для удаления дестабилизированных белков и механических примесей и в емкость-деаэратор. В производстве кефира детского обогащенного перед гомогенизацией вводят в молоко растительное масло и витамин Е. При приготовлении кефира детского витаминизированного в молоко добавляют водорастворимые витамины С, РР, Bb Bg. Гомогенизацию проводят при температуре 75 ± 2 °C и давлении 12... 14 МПа на первой ступени и 4...6 МПа на второй. Гомогенизированное нормализованное молоко стерилизуют при 135 °C в течение 3...5 с, охлаждают до 25 ± 2 °C и заквашивают грибковой кефирной закваской (1...3 %) в асептических условиях. После перемешивания смесь оставляют в покое на 8...12 ч до достижения pH 4,5...4,7 (75 °Т), далее охлаждают до 14... 16 °C (при этом периодически перемешивают) и оставляют в покое на 10... 12 ч для созревания. Сквашивание и созревание продолжается не более 24 ч. Созревший продукт охлаждают до 2...6 °C и упаковывают в пакеты из комбинированных материалов вместимостью 200 см3. Продолжительность хранения при температуре 6 °C не более 6 сут, в том числе на предприятии-изготовителе не более 24 ч.
Кефир детский содержит бифидобактерии, предназначен для питания ребенка от 6 мес до 2 лет и служит средством профилактики дисбактериоза.
Кисломолочные смеси. Предназначены для питания ребенка от рождения до 5 мес (АГУ-1) и от 5 мес до 2 лет (АГУ-2) при искусственном и смешанном вскармливании.
Состав молочной смеси для кисломолочных смесей АГУ-1 и АГУ-2 соответствует составу молочной смеси для стерилизованных АГУ-1 и АГУ-2. В состав заквасок входят молочнокислые микроорганизмы и бифидобактерии. В качестве заквасок используют лиофилизированные DVS-культуры прямого внесения, характеризуемые высокой антагонистической активностью в отношении патогенной и условно-патогенной микрофлоры. Содержание клеток бифидобактерий 106 в 1 см3 продукта.
Массовая доля жира в продукте АГУ-1 составляет 3,7 %, белка — 1,6, углеводов — 7,2 %, кислотность — 50 °Т; в продукте АГУ-2 массовая доля жира 3,7 %, белка — 2, углеводов — 8 %, кислотность — 50 °Т.
Технологический процесс производства продуктов состоит из следующих операций: приемки и подготовки сырья и материалов, приготовления нормализованной смеси, очистки, тепловой обработки, гомогенизации, охлаждения, заквашивания и сквашивания, охлаждения, фасования в асептических условиях, маркирования и хранения.
Продукт массой 200 г в упаковке типа тетра-брик хранится при температуре 4 ± 2 °C не более 5 сут.
«Кисломолочный». Продукт предназначен для детей от рождения до 1 года. При производстве продукта «Кисломолочный» ис-
171
пользуют такую же смесь, как и для продукта «Молочко», в которую дополнительно вносят таурин и лизоцим. Смесь сквашивают специально подобранными культурами молочнокислых бактерий и бифидобактерий. Срок хранения готового продукта 10 сут.
Творог детский. Продукт предназначается для питания детей с 6-месячного возраста. От обычного творога он отличается пониженной кислотностью (70 °Т) и более высокими санитарно-гигиеническими показателями. Для продукта используют термостойкое молоко коровье не ниже первого сорта. Пригодное для творога молоко очищают на сепараторе-молокоочистителе и охлаждают до 4...6 °C. В процессе производства молоко нагревают до 35...40 °C и сепарируют до получения сливок с массовой долей жира 40 %. Сливки направляют в промежуточную емкость, где подвергают тепловой обработке при температуре 90 °C с выдержкой 10 мин, охлаждению до 6 °C и хранят до использования не более 12 ч. Обезжиренное молоко нагревают до 87...90 °C и направляют в емкость, где выдерживают при температуре 90 °C в течение 10 мин. После этого молоко охлаждают до температуры заквашивания (22...26 °C), вносят закваску (специально подобранные чистые культуры мезофильных молочнокислых стрептококков) в количестве 5...10 % общей массы. Далее для коагуляции белков при перемешивании в течение 10... 15 мин и нагревании до температуры 80 °C вносят 40%-ный водный раствор хлорида кальция, сычужный фермент (или пепсин) и оставляют в покое до образования плотного сгустка (pH 4,5...4,7, кислотность 90...100°Т). Сгусток перемешивают, подогревают до 50...55 °C, а затем охлаждают до 28...30 °C и направляют через сетчатый фильтр в сепаратор для получения обезжиренного творога влажностью не более 83 %, который охлаждают до 8 °C и подают в смеситель для смешивания со сливками. Готовый творог упаковывают массой нетто 50 и 100 г в стаканчики из комбинированного материала, в пленку из полиэтилена или стеклотару и хранят при температуре 6 °C не более 30 ч.
Творог детский, вырабатываемый с использованием ультрафильтрации, предназначен для питания детей с 6 мес до 2 лет. Творог вырабатывают из молока, подвергнутого ультрафильтрации. Возможна ультрафильтрация сгустка. Ассортимент творога включает 6 наименований, в том числе 4 вида фруктового творога, вырабатываемого с добавлением натуральных компонентов, содержащих фрукты: яблоко — морковь, абрикос — морковь, яблоко — банан, черная смородина.
Так, творог детский с наполнителями (массовая доля жира 8,5 %) вырабатывают из нормализованного гомогенизированного молока, подвергнутого высокотемпературной тепловой обработке, сквашенного закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых кокков, с последующим отделением сыворотки 172
путем ультрафильтрации сгустка и добавлением фруктового, ягодного, овощного наполнителей или их смесей. Кислотность готовых продуктов не выше 150 °Т. Срок хранения при температуре 2...6 °C не более 10 сут, в том числе на предприятии-изготовителе не более 24 ч. Детский творог предназначен для детей в возрасте с шести месяцев при искусственном и смешанном вскармливании.
Контрольные вопросы и задания. 1. Дайте технологическую схему производства сухих молочных смесей для детского питания «Малютка» и «Малыш». 2. Каковы особенности состава и свойств лечебных молочных продуктов для детского питания?
7. ТЕХНОЛОГИЯ СЫРА
7.1.	ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СЫРА
7.1.1.	ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРОВ И СЫРЬЯ ДЛЯ СЫРОДЕЛИЯ
Состав и свойства сыра. Сыр представляет собой пищевой продукт, вырабатываемый из молока путем коагуляции белков, обработки полученного белкового сгустка и последующего созревания сырной массы. При созревании все составные части сырной массы подвергаются глубоким изменениям, в результате которых в ней накапливаются вкусовые и ароматические вещества, приобретаются свойственные данному виду сыра консистенция и рисунок.
Среди продуктов питания сыр занимает одно из первых мест по пищевой и энергетической ценности. Пищевая ценность сыра определяется высоким содержанием в нем белка, молочного жира, а также минеральных солей и витаминов в хорошо сбалансированных соотношениях и легкопереваримой форме. В 100 г полножирного сыра содержится 28...30 г белка, 32...33 г жира, около 1 г кальция, 0,8 г фосфора. В сыре содержится большое количество свободных аминокислот, в том числе все незаменимые, свободные жирные кислоты, в том числе ненасыщенные.
Для обогащения сыров полиненасыщенными жирными кислотами часть молочного жира при выработке сыра заменяют на растительный жир. Энергетическая ценность 100 г швейцарского сыра составляет 1657кДж, российского — 1552, голландского брускового — 1510 , рокфора—1519 , брынзы — 1085кДж. С пищевыми продуктами животного происхождения человек получает в среднем не менее 30 % суточной потребности в белке и жире, 60 — в кальции, 50 % — в фосфоре и железе. Этому количеству пищевых веществ эквивалентны 140... 150 г полножирного зрелого сыра. При замене сыра другой пищей потребовалось бы соответственно 250...300 г мяса или 300...350 г рыбы.
Для профилактики и лечения желудочно-кишечных дисбактериозов вырабатывают сыры, содержащие бифидобактерии.
Важной особенностью сыра как пищевого продукта является его способность к длительному хранению. Так, выработанные по традиционной технологии сыры швейцарский, советский, голландский, рассольные и другие могут храниться при минусовых температурах в течение нескольких месяцев.
174
Общая схема технологического процесса производства сыра. Состоит из следующих стадий и технологических операций:
подготовка молока к выработке сыра', контроль качества и сортировка молока; резервирование молока; созревание молока; нормализация; тепловая обработка; вакуумная обработка; ультрафильтрация молока;
подготовка молока к свертыванию: внесение в молоко хлорида кальция; внесение в молоко нитрата калия или натрия; применение бактериальных заквасок и концентратов;
получение и обработка сгустка: свертывание молока; обработка сгустка и сырного зерна;
формование сыра; самопрессование и прессование сыра; посолка сыра; созревание сыра.
Схема типовой технологической линии производства сыра приведена на рисунке 20.
Длительность и режимы технологических операций различны для разных видов сыра.
Как показано на рисунке 20, подготовка молока к выработке сыра может осуществляться различными способами в зависимости от вида сырья и оборудования.
При обработке зрелого и части незрелого молока смесь молока перекачивают насосом через уравнительный бак в секцию рекуперации пастеризационно-охладительной установки. Подогретое молоко подают на сепаратор-нормализатор для очистки и нормализации. Затем после тепловой обработки в секции пастеризации и охлаждения в секции рекуперации до температуры свертывания молоко через счетчик направляют в аппарат выработки сырного зерна (рис. 20, вариант А).
Свежее незрелое молоко направляют на созревание в сыром виде. В этом случае молоко подают насосом на подогреватель, затем на сепаратор-молокоочиститель и охладитель. Охлажденное молоко поступает в емкость на созревание. После созревания молоко направляют через уравнительный бак насосом в секцию рекуперации пастеризационно-охладительной установки, далее на сепаратор-нормализатор. Нормализованное молоко поступает в секцию пастеризации и рекуперации пастеризационно-охладительной установки. Пастеризованное и охлажденное до температуры свертывания молоко через счетчик подают в аппарат выработки сырного зерна (рис. 20, вариант Б).
Свежее незрелое молоко с повышенной бактериальной обсе-мененностью направляют на созревание после термизации. В этом случае молоко насосом перекачивают в уравнительный бак пастеризационно-охладительной установки, а затем в секцию рекуперации. Из секции рекуперации пастеризационно-охладительной установки молоко направляют на сепаратор-нормализатор. Очищенное и нормализованное молоко возвращают в
175
пастеризационно-охладительную установку, где его термизиру-ют и охлаждают до температуры созревания. При заполнении емкости в молоко вносят бактериальную закваску. Созревшее молоко направляют в пастеризационно-охладительную установку. Пастеризованное и охлажденное до температуры свертывания молоко через счетчик подают в аппарат выработки сырного зерна (рис. 20, вариант В). Если в производстве сыра применяют ультрафильтрацию, в схему подготовки молока к выработке сыра включают ультрафильтрационную установку (рис. 20, ва-
Рис. 20. Схема типовой техноло-
1 — насос; 2 — воздухоотделитель; 3 — счетчик для молока; 4 — весы для молока; 5 — ванна для затор; 9 — пастеризационно-охладительная установка; 10— подогреватель; 11 — сепаратор-фильтрационная установка; 15 — аппарат для выработки сырного зерна; 16— насос для пере ротки; 19—-тележка для самопрессования; 20— пресс; 21 — весы для сыра; 22 — контейнер для 25— машина для мойки сыра; 26— сушилка для сыра; 27— парафинер; 28— вакуум-
176
риант Г). Молоко насосом направляют на подогреватель, затем на сепаратор-нормализатор. Очищенное и нормализованное молоко подают через промежуточную емкость на ультрафильтрационную установку. Молочный концентрат поступает в секцию пастеризации, а затем в секцию охлаждения пастеризационноохладительной установки. Молочный концентрат, охлажденный до температуры свертывания, направляют в аппарат выработки сырного зерна, а охлажденный до 6 ± 2 °C — на промежуточное хранение.
СаОг, NaNO* {КЫО$
Бактериальная закваска
Фермент молоко-
Сыворотка
гической линии производства сыра:
молока; 6— емкость для хранения молока; 7—бак уравнительный; 8— сепаратор-нормали-молокоочиститель; 72—охладитель; /3 — емкость для промежуточного хранения; 14— ультра-качивания сырного зерна; 77— аппарат для формования сырной массы; 18— отделитель сыво-посолки сыра; 23 — бассейн солильный; 24 — контейнеры (стеллажи) для созревания сыра;
упаковочная машина; 29 — машина для нанесения латексного покрытия на сыры
12 Г. Н. Крусь и др.	177
Требования к качеству молока в сыроделии. Сыроделие предъявляет особые требования к качеству молока.
Молоко должно иметь чистые вкус и запах, быть без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов. По внешнему виду и консистенции оно должно представлять собой однородную жидкость без осадка и хлопьев, цветом от белого до слабо-желтого.
Сыропригодному молоку свойственны определенные физико-химические и гигиенические показатели. Так, плотность молока должна быть не менее 1027 кг/м3, титруемая кислотность — 16...18 °Т, массовая доля жира — не менее 3,2 %, белка — не менее 3,0 %. Температура поступающего на завод молока должна быть не выше 10 °C. Высокие требования предъявляют к молоку по гигиеническим показателям: степени чистоты, бактериальной обсеме-ненности, наличию ингибирующих веществ, количеству спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых бактерий; определяют класс молока по сычужно-бродильной пробе, количеству соматических клеток.
На выработку сыра направляют молоко с оценкой по степени чистоты по эталону не ниже I группы; бактериальной обсеменен-ностью по пробе на редуктазу — не ниже I класса, т. е. в 1 см3 молока должно содержаться не более 500 тыс. клеток бактерий.
Молоко с наличием веществ, ингибирующих рост молочнокислых микроорганизмов (остатков моющих и дезинфицирующих средств, консервантов, антибиотиков и других лекарственных средств, химических средств защиты животных и растений), не допускается перерабатывать на сыр.
Молоко не должно содержать значительного количества газообразующей микрофлоры (маслянокислые бактерии, кишечная палочка): кишечная палочка вызывает раннее вспучивание сыров, маслянокислые бактерии — позднее вспучивание.
Маслянокислые бактерии образуют споры, которые не погибают при пастеризации. Развиваясь в сыре, эти микроорганизмы вызывают образование неприятной по вкусу масляной кислоты и водорода, который приводит к появлению многочисленных глазков, трещин и вспучиванию сыра. Молоко контролируют на наличие спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых бактерий, количество которых допускается не более 10 спор, а для сыров с высокой температурой обработки сырного зерна — не более 2 в 1 см3 молока. Допускается использовать для выработки некоторых сыров молоко, содержащее в 1 см3 до 25 спор, при условии, что сыр вырабатывают с использованием специальных заквасок и бактериальных препаратов, оказывающих антагонистическое воздействие на возбудителей маслянокислого брожения (например, «БК-Биоантибут», «БК-Углич-5А» и др.).
178
Одно из важнейших свойств молока — способность свертываться под действием сычужного фермента. Часто свертывание молока происходит медленно, для ускорения его требуются увеличенные дозы сычужного фермента; в таком молоке, называемом сычужно-вялым, плохо развиваются микроорганизмы. Для характеристики молока по его способности свертываться сычужным ферментом и определения наличия в молоке бактерий группы кишечных палочек проводят сычужно-бродильную пробу, основанную на контроле качества сгустка. По результатам сычужно-бродильной пробы молоко делят на три класса. Для производства сыра пригодно молоко I и II классов.
Многие заболевания коров приводят к изменению состава и свойств молока, поэтому по действующим санитарным и ветеринарным правилам сдача молока от больных коров на заводы категорически запрещается.
Однако не исключается поступление на заводы молока от коров с трудно распознаваемой субклинической формой мастита. Примесь маститного молока в сборном в количестве более 6 % приводит к резкому снижению качества сыра: получается дряблый сгусток, биохимические и микробиологические процессы при созревании протекают замедленно и сыры получаются с пороками вкуса, консистенции и рисунка. Кроме того, маститное молоко может содержать недопустимое число патогенных стафилококков, что приведет к отравлениям токсинами, выделяемыми этими микроорганизмами. В сыроделии предусматривается контроль молока на мастит по содержанию соматических клеток. В молоке, предназначенном для производства сыра, число соматических клеток не должно превышать 500 тыс. в 1 см3 молока.
Непригодно на сыр молоко, получаемое в хозяйствах, неблагополучных по бруцеллезу, туберкулезу, ящуру и сальмонеллезу.
Приемка молока заключается в определении массы молока и его качества и в проведении сортировки. После перемешивания молока определяют его органолептические показатели: запах, цвет, консистенцию и измеряют температуру. Отбирают пробу молока. Оценку вкуса проводят только после кипячения пробы. Ежедневно в пробах молока от каждой партии определяют кислотность, группу чистоты, массовую долю жира, плотность и число соматических клеток. В пробах молока от каждого поставщика определяют класс молока по сычужно-бродильной пробе, бактериальную обсемененность по редуктазной пробе, наличие в молоке веществ, ингибирующих рост молочнокислых микроорганизмов, количество спор мезофильных анаэробных лактатсбра-живающих маслянокислых бактерий. При подозрении на фальсификацию молоко проверяют на натуральность. При этом дополнительно определяют массовую долю СОМО, а при необходимости — точку замерзания, присутствие аммиака, соды, пе
12*
179
роксида водорода. На основании результатов органолептической оценки, а также физико-химических и гигиенических показателей устанавливают сыропригодность молока.
7.1.2.	ПОДГОТОВКА МОЛОКА К ВЫРАБОТКЕ СЫРА
Резервирование и созревание молока. Механизация и автоматизация производства сыра могут быть осуществлены только при использовании одинакового по составу и свойствам сырья. Однако состав и свойства партий молока, поступающих на завод, неодинаковы. С целью получения однородного сырья на сутки работы завода молоко резервируют.
Резервирование молока заключается в его хранении при температуре от 2 до 6 °C не более 24 ч после дойки, очистки и охлаждения.
Сыр нельзя вырабатывать из парного молока и охлажденного непосредственно после дойки до 4 ± 2 °C. После дойки молоко находится в бактерицидной фазе; в таком молоке микрофлора не развивается. Для получения сыра высокого качества необходимо, чтобы свежее молоко созрело.
На созревание оставляют до 30 % перерабатываемого молока. Созревание молока заключается в выдержке его при температуре 10 ± 2 °C в течение 12 ± 2 ч с добавлением 0,1...0,3 % или без добавления закваски молочнокислых бактерий. Во время созревания состав и свойства молока изменяются.
Особенно изменения касаются солей кальция, большая часть которых присутствует в молоке в виде фосфатов, которые имеют различную растворимость:
Са3(РО4)2	СаНРО4	Са(Н2РО4)2.
Увеличение растворимости
Наибольшую растворимость имеет дигидрофосфат кальция, меньшую — гидрофосфат кальция, плохо растворим фосфат кальция.
Растворимость солей кальция увеличивается с понижением температуры и повышением кислотности молока. При охлаждении молока коллоидный гидрофосфат кальция переходит в истинно растворимый:
(СаНРО4)„ «СаНРО4.
Коллоидный Истинный
раствор раствор
180
Увеличение числа ионов водорода в молоке способствует переходу коллоидного гидрофосфата кальция в истинно растворимый дигидрофосфат:
(СаНРО4)„ + иН+ иСа(Н2РО4).
Коллоидный	Истинный
раствор	раствор
Созревание происходит при низкой температуре и длительной выдержке, в этом случае повышается растворимость солей кальция: при этом коллоидный фосфат кальция переходит в истинно растворимый.
Во время созревания молока развиваются молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты. Образующаяся молочная кислота содействует переходу гидрофосфатов кальция в более растворимые дигидрофосфаты. Созревание молока сопровождается повышением титруемой кислотности (на 1...2Т) и понижением pH на 0,09 ±0,05. При снижении pH происходит частичная деминерализация мицелл казеина с образованием растворимых солей кальция в водной фазе молока. Увеличение числа свободных ионов кальция при одновременном снижении pH молока приводит к укрупнению мицелл казеина.
При созревании молока происходит ферментативный распад белков (протеолиз), в результате чего в молоке увеличивается содержание различных азотистых соединений.
Созревание сопровождается снижением окислительно-восстановительного потенциала молока.
Все эти изменения состава и свойств молока при созревании положительно влияют на свертывание молока, развитие микробиологических и биохимических процессов в сыре и его качество. Значительно улучшается свертываемость молока сычужным ферментом, активнее развивается микрофлора закваски, что обеспечивает нормальную обработку сгустка. При этом ускоряется выделение сыворотки из зерна и энергичнее нарастает кислотность. Ускоряются процессы выработки и созревания сыра.
На созревание в сыром виде направляют молоко не ниже I класса по редуктазной и сычужно-бродильной пробам без добавления или с добавлением бактериальной закваски в количестве от 0,005 до 0,01 %. Предельная кислотность молока после созревания не должна превышать 20 °Т.
Молоко с повышенной бактериальной обсемененностью (II класс по редуктазной пробе) направляют на созревание после термиза-ции — нагревания до температуры 65 ± 2 °C с выдержкой от 20 до 25 с с добавлением бактериальной закваски от 0,05 до 0,3 % массы молока. При созревании такое молоко перед выработкой сыра непременно пастеризуют.
181
При созревании пастеризованного молока обязательно используют бактериальную закваску. С этой целью молоко пастеризуют при температуре 72...74 °C, охлаждают до 20...22 °C, вносят 0,1...0,3 % бактериальной закваски и оставляют при указанной температуре для повышения кислотности на 1...2 °Т. Если зрелое молоко, приготовленное таким способом, не используют немедленно, то его охлаждают до 8... 10 °C и хранят. Зрелое молоко, приготовленное из пастеризованного, не нуждается в дополнительной тепловой обработке.
При составлении смеси для выработки сыра соотношение зрелого и свежего молока устанавливают в зависимости от вида сыра и желаемой интенсивности развития микробиологических процессов. Контроль интенсивности микробиологических процессов проводят по титруемой кислотности молока перед свертыванием и нарастанию кислотности сыворотки при обработке зерна. Так, кислотность молока перед свертыванием для сыров типа голландского должна быть 17...19°Т, для сыров типа швейцарского — 17...20 °Т, для мягких сыров — 23...25 °Т, для рассольных сыров — 20...21 °Т, сыров типа чеддера и российского — 21...22 °Т, для брынзы — 22...23 °Т.
Нормализация молока. Для получения стандартного по составу сыра молоко нормализуют. В нормализованном молоке необходимо добиться такого соотношения массовых долей жира и белка, чтобы обеспечить стандартное соотношение этих частей в готовом продукте. Регулируют это соотношение в сырье путем увеличения или уменьшения массовой доли жира в исходном молоке, для этого необходимо рассчитать массовую долю жира в нормализованном молоке по формуле
^Н. М КрБм,
где Жн м — требуемая массовая доля жира в нормализованном молоке, %; Kv — расчетный коэффициент; Бм — массовая доля белка в исходном молоке, %.
Расчетный коэффициент определяют опытным путем. Для этого проводят несколько выработок сыра, устанавливая ориентировочную жирность нормализованного молока при помощи таблицы, имеющейся в технологической инструкции по производству сыра. В исходном молоке определяют массовую долю белка, а в сыре после прессования — массовую долю жира в сухом веществе. Последняя должна быть на 1 или 1,5 % выше стандартной (с учетом того, что в результате посолки массовая доля жира в сухом веществе сыра уменьшается).
Нормализацию молока проводят в потоке с использованием сепаратора-нормализатора или путем смешения цельного молока с рассчитанной массой сливок или обезжиренного молока.
182
Тепловая, вакуумная и ультрафильтрационная обработка молока. Для получения высококачественного готового продукта важнейшее значение имеют отсутствие в молоке посторонней микрофлоры и газообразной фазы, что достигается тепловой и вакуумной обработкой молока, а также необходимая массовая доля белка в молоке, которая обеспечивается путем ультрафильтрации части перерабатываемого молока.
Тепловая обработка. Проводят тепловую обработку молока для уничтожения технически вредной для сыроделия и патогенной микрофлоры, вирусов и бактериофагов.
В результате тепловой обработки изменяются нативные свойства молока. Происходит частичная денатурация казеина, растворимые гидро- и дигидрофосфаты кальция переходят в нерастворимую форму — фосфат кальция. При тепловой обработке денатурируют сывороточные белки, при этом Р-лактоглобулин образует комплекс с ж-казеином, в результате чего уменьшается атакуе-мость казеина сычужным ферментом. Вследствие этого, в свою очередь, ухудшается свертывающая способность молока под действием сычужного фермента. Денатурированные сывороточные белки при свертывании молока захватываются казеиновым сгустком, поэтому задерживается обезвоживание, (так как сывороточные белки имеют более высокие гидратные свойства, чем казеин) и ухудшается качество сгустка.
Чтобы выявить зависимость продолжительности свертывания молока от температуры пастеризации, провели эксперимент. Молоко пастеризовали при различных температурах, охлаждали до 32 °C и вносили сычужный фермент. Были получены следующие данные:
Температура пастеризации молока, °C 65 72 80 85 Продолжительность свертывания, мин 57 60 120 142
Продолжительность свертывания значительно увеличивается с ростом температуры пастеризации. Поэтому в сыроделии приняты не очень высокие температуры пастеризации (от 70 до 72 °C) с выдержкой 20...25 с. В случае повышения бактериальной обсемененности молока допускается увеличение температуры пастеризации до 76 °C с той же выдержкой. Молоко пастеризуют непосредственно перед переработкой на сыр. Поскольку режимы пастеризации, применяемые в сыроделии, таковы, что споровые формы микроорганизмов и часть термофильной микрофлоры не уничтожаются, то целесообразно сочетать обработку молока на сепараторе-бактериоотделителе с последующей пастеризацией. Обработка молока на сепараторе-бактериоотделителе позволяет очистить молоко от вегетативных клеток спорообразующих бактерий, термофильных микроорганизмов и спор мас
183
лянокислых бактерий. Такая очистка молока с последующей пастеризацией при температуре от 70 до 72 °C снижает содержание общего числа бактерий на 99,9 % первоначального числа бактерий в молоке.
Для пастеризации молока используют пластинчатые пастеризационно-охладительные установки, в которых молоко нагревают до температуры пастеризации, выдерживают и охлаждают до температуры свертывания.
Вакуумная обработка. Присутствие газа в молоке влияет на процесс производства сыра. Кроме того, некоторые газы и летучие соединения, находящиеся в молоке, могут обусловливать посторонние привкусы и запахи молока, а затем и готового продукта. Уменьшение объема газовой фазы в исходном молоке способствует сокращению продолжительности свертывания молока и обработки сырного зерна, что дает возможность сократить расход сычужного фермента и повысить качество готового продукта.
Удалить из молока мелкодисперсную газовую фазу и летучие соединения можно в процессе вакуумной обработки молока, которую сочетают с пастеризацией, используя для этого дезодораторы.
Разрежение в дезодораторе, как видно из приведенных ниже данных, зависит от температуры поступающего молока.
Температура молока, °C	40...45	70...72	74...78
Вакуум, кПа	92...90	68...62	60...30
После вакуумной обработки следует избегать повторного попадания воздуха в молоко.
Ультрафильтрационная обработка. В производстве твердых сыров ультрафильтрацию применяют для концентрирования сухих веществ молока с целью достижения оптимальной для каждого вида сыра массовой доли белка в молочном концентрате. Ультрафильтрацию осуществляют при температуре 50 ± 5 °C после нормализации молока по жиру перед его пастеризацией. При этом созревание молока не проводят. Массовая доля сухих веществ в концентрате, полученном при ультрафильтрационной обработке молока, должна быть 14 ± 2 % в зависимости от вида сыра, кислотность концентрата — не более 23 °Т. Повышение кислотности обусловлено увеличением массовой доли белка при ультрафильтрации.
При использовании ультрафильтрации в сыроделии повышается выход сыра в результате лучшего использования белков молока, сокращается расход молокосвертывающего препарата и бактериальной закваски, повышается качество сыра. УФ-концентраты стимулируют развитие молочнокислых бактерий, что является фактором, интенсифицирующим созревание. В сырах, выработанных с применением ультрафильтрации, содержится большее число водорастворимых азотсодержащих соединений и свободных аминокислот.
184
7.1.3.	ПОДГОТОВКА МОЛОКА К СВЕРТЫВАНИЮ
Внесение в молоко хлорида кальция, нитрата калия или натрия. Добавление в пастеризованное молоко хлорида кальция является обязательной операцией, так как пастеризованное молоко медленно свертывается под действием молокосвертывающих ферментов и не образует плотного сгустка, плохо отделяется сыворотка из сырного зерна. При пастеризации часть солей кальция переходит из растворимого состояния в нерастворимое. Хлорид кальция в известной мере восстанавливает исходный солевой состав молока, нарушенный во время пастеризации, и улучшает сычужную свертываемость молока. Исследованиями была показана следующая зависимость продолжительности сычужного свертывания пастеризованного молока от количества добавленного хлорида кальция.
Доза хлорида кальция, г на 100 кг молока	0 12	18 24
Продолжительность свертывания молока, мин 44 25 21 16
Количество хлорида кальция, необходимого для нормального свертывания молока, можно найти из уравнения (по И. И. Климовскому)
С=(ТН-ТЖ)/(КТЖ),
где С—необходимая масса хлорида кальция, г/100л молока; Тн — продолжительность свертывания молока без хлорида кальция, с; Тж — желаемая продолжительность свертывания молока, с; К—коэффициент солевого эффекта.
Для разных образцов молока коэффициент солевого эффекта колеблется от 2,3 • 10“2 до 9,6  10~2. Устанавливают его экспериментально.
Хлорид кальция вносят в пастеризованное молоко в количестве от 10 до 40 г безводной соли на 100 кг молока. Оптимальную дозу хлорида кальция устанавливают в зависимости от свойств молока с учетом показаний прибора для сычужной пробы и характера сычужного свертывания молока в предыдущих выработках сыра.
При производстве сыра из молочного концентрата дозу внесения хлорида кальция увеличивают на 6 ± 2 %.
Хлорид кальция вносят в молоко в виде раствора, массовая доля безводной соли в котором составляет 40 %. Растворяют хлорид кальция в воде температурой 85 ± 5 °C из расчета 1,5 дм3 воды на 1 кг соли.
Имеются сведения о том, что для восстановления солевого равновесия в молоке целесообразно использовать фосфат кальция в качестве полной или частичной замены СаОг, что способствует повышению качества сыра.
Чтобы предупредить вспучивание сыра, допускается использовать химически чистый нитрат калия или натрия (20 ± 10 г на
185
100 кг молока). В молоке нитраты распадаются на нитриты и кислород. Газообразующие бактерии используют кислород при дыхании, при этом они меньше разлагают молочного сахара, что снижает выделение газов (диоксида углерода и водорода). Кроме того, образующиеся нитриты подавляют развитие газообразующей микрофлоры. Молочнокислые бактерии менее чувствительны к нитритам, чем газообразующие. В сырах нитриты распадаются до аммиака, т. е. становятся безвредными для здоровья человека. Однако использование нитратов не является радикальной мерой, гарантирующей постоянный положительный результат.
Применение заквасок и бактериальных концентратов. Бактериальные закваски и бактериальные концентраты представляют собой концентрат клеток бактерий, участвующих в свертывании молока и созревании сыра.
Формирование вкуса, запаха и консистенции сыров происходит в результате микробиологических и биохимических процессов. Во время выработки и созревания сыра микроорганизмы развиваются в сыре и воздействуют на сырную массу.
В производстве сыров используют различные микроорганизмы: молочнокислые бактерии, пропионовокислые бактерии (табл. 28), сырную слизь, плесени. Ведущая роль здесь принадлежит молочнокислым бактериям, они преобразуют основные составные части молока (лактоза, белки, жир) в соединения, обусловливающие вкусовые и ароматические свойства сыра, его пищевую и биологическую ценность; активизируют действие молокосвертывающих ферментов и интенсифицируют синерезис сычужного сгустка; принимают участие в формировании рисунка сыра и его консистенции; создают неблагоприятные условия для развития посторонней микрофлоры путем быстрого сбраживания лактозы, повышения активной кислотности и снижения окислительно-восстановительного потенциала сырной массы; подавляют развитие технически вредных и патогенных микроорганизмов благодаря образованию соединений, оказывающих антибактериальное действие.
Молочнокислые бактерии, используемые в сыроделии, можно разделить по их свойствам на следующие группы:
мезофильные гомоферментативные молочнокислые кокки Lc. lactis и Lc. cremoris, сбраживающие лактозу преимущественно до молочной кислоты;
мезофильные гетероферментативные молочнокислые кокки Lc. lactis subsp. diacetilactis, Leuc.cremoris, Leuc.lactis и молочнокислые палочки L. plantarum и L. casei, сбраживающие цитраты в присутствии углеводов с образованием диоксида углерода, уксусной кислоты, ацетоина, диацетила;
термофильные гомоферментативные молочнокислые кокки Sc. thermophilus и молочнокислые палочки L. lactis, L. helveticus, L. bulgaricus.
186
28. Состав применяемых в сыроделии бактериальных заквасок и концентратов
Бактериальные закваски (БЗ) и концентраты (БК)	Молочнокислые кокки					Молочнокислые палочки					Пропионовокислые бактерии
	Lc. lactis	Lc. lactis subsp. diacetilactis	Lc. cremoris	Sc. thermophilus	Leuc. cremoris	L. plantarum	L. casei	L. lactis	L. helveticus	L. bulgaricus	P. f. shermanii
Для сыров с низкой температурой второго нагревания: БЗ-СМС БК-Углич-6 БК-Углич-С БК-Углич-Л БК-Биоантибут БК-Углич-5А Антагонистическая БЗ-САП БК-Углич-П БЗ-СТМб БЗ-СМч БЗ-СМП Для сыров с высокой температурой второго нагревания: БЗ-СТС БЗ-СТП БК-ТМБ-У БК-ПКБ БК-КСК	+ + + + + +	+ + + + +	+ + + +	1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1	+ 1 + 1 1	+ + + + +	+ + + +	1 1 1 1 1 I I I I 1 +	1111 +	+ I+ +I	lllllllllll	I 1 + + 1	lllllllllll	1 1 1 1 1 1 1 1 + 1 1	1 1 1 1 1	+ +I+I	lllllllllll
При выработке сыров с низкой температурой второго нагревания используют закваски, состоящие из различных комбинаций штаммов кислотообразующих и ароматообразующих мезофильных молочнокислых бактерий (БЗ-СМС, БК-Углич-6, БК-Уг-лич-С). В дополнение к основной микрофлоре закваски при выработке сыров с низкой температурой второго нагревания для активизации процессов газо- и ароматообразования используют мезофильные молочнокислые бактерии Leuc. cremoris (БК-Углич-Л).
187
В сыродельной промышленности применяют закваски, обладающие антагонистическим действием по отношению к бактериям групп кишечной палочки, а также против возбудителей маслянокислого брожения. К ним относятся молочнокислые стрептококки и мезофильные молочнокислые палочки L. plantarum, имеющие специфическое свойство, обусловленное не только образованием молочной кислоты, но и антагонистическим действием на маслянокислые бактерии (БК-Биоантибут) и на болезнетворную микрофлору, например на бактерии группы кишечной палочки (БК-Углич-5а).
Кроме того, созданы специальные закваски, в состав которых входят только микроорганизмы, подавляющие развитие маслянокислых бактерий (антагонистическая БЗ-САП и БК-Углич-П). Эти закваски применяют совместно с основной заквасочной микрофлорой, используемой при производстве сыров с низкой температурой второго нагревания (БЗ-СМС, БК-Углич-6, БК-Увлич-С и т. д.). Все антагонистические закваски следует применять в период наибольшего обсеменения молока (март—апрель, октябрь-ноябрь) спорами анаэробных бактерий.
В производстве некоторых сыров (сусанинский, адыгейский) для активизации молочнокислого процесса используют бактериальные закваски, приготовленные на термофильных молочнокислых палочках L. bulgaricus (БЗ-СТМб) или L. helveticus.
В закваску для сыра чеддер входят мезофильные молочнокислые стрептококки Lc. lactis и Lc. cremoris (БЗ-СМч) и молочнокислые палочки L. casei (БЗ-СМП), L. bulgaricus, L. plantarum.
В производстве сыров с высокой температурной обработкой сырного зерна используют мезофильные молочнокислые стрептококки и палочки в виде заквасок (БЗ-СТС и БЗ-СТП) или универсального сухого концентрата (БК-ТМБ-У), в состав которого входят микроорганизмы, подобранные с учетом протеолитической, липолитической активности и других ценных для сыроделия свойств.
Обогатить микрофлору этих сыров можно с помощью мезофильных молочнокислых бактерий (БЗ-СМС, БК-Углич-6, БК-Углич-С). Кроме того, в формировании вкуса, запаха и рисунка сыров с высокой температурой обработки сырного зерна помимо молочнокислых бактерий участвуют также пропионовокислые бактерии, сбраживающие часть лактатов с образованием пропионовой и уксусной кислот, а также углекислого газа. Поэтому при производстве сыров с высокой температурой обработки сырного зерна из пастеризованного молока наряду с молочнокислыми бактериями используют и пропионовокислые бактерии (БК-ПКБ) или бактериальный концентрат, содержащий пропионовокислые бактерии (БК-КСК). Культуры молочнокислых бактерий в БК-КСК подобраны по биологической совместимости с пропионовокислыми бактериями, протеолитической и липолитической активности.
188
Для сыров с повышенным уровнем молочнокислого брожения разработана бактериальная закваска на основе термофильных молочнокислых палочек, имеющих высокую кислотообразующую способность и протеолитические свойства, а также антагонистическую активность к бактериям группы кишечной палочки (БЗ-ТМП).
Бактериальные закваски и концентраты до использования хранят при температуре не выше 5 °C, срок хранения от 3 до 4 мес. Чтобы предупредить накопление на заводе специфических бактериофагов и поражение ими заквасочной микрофлоры, проводят постоянную, через каждые 3 ± 1 дня, смену партий бактериальных заквасок и концентратов при приготовлении производственной закваски. Основные этапы приготовления производственной закваски приведены на рисунке 21.
Бактериальный концентрат можно применять для непосредственного приготовления производственной закваски. Кроме того, бактериальный концентрат можно вначале активизировать, а
Рис. 21. Схема получения производственной закваски из бактериальной закваски и бактериального концентрата
189
затем использовать либо непосредственно в производстве сыра, либо для приготовления производственной закваски. Активизацию бактериального концентрата проводят путем выдержки в течение 2...3ч в небольшом объеме стерилизованного молока (1г концентрата в 1...3 дм3 молока) при оптимальной температуре развития микрофлоры.
Из сухих и жидких бактериальных заквасок приготовляют лабораторную закваску, которую используют для получения производственной закваски.
Производственные бактериальные закваски или активизированный бакконцентрат вносят в молоко перед свертыванием. Перед внесением в молоко закваску необходимо тщательно размешать во избежание попадания в молоко комочков сгустка. Доза вносимой закваски составляет от 0,5 до 3 % объема перерабатываемого молока. Конкретную дозу закваски выбирают в зависимости от вида сыра, скорости нарастания кислотности и обсушки сырного зерна, зрелости и физико-химических свойств молока.
Некоторые сыры (латвийский, пикантный и др.) с низкой температурой второго нагревания (обработки сырного зерна) созревают с участием сырной слизи, образующейся на поверхности сыра. В микрофлору сырной слизи входят дрожжи, микрококки и неспоровые палочки Brevib. linens двух разновидностей — красная и желтая. Микрофлора сырной слизи выделяет протеолитические и липолитические ферменты, образует большое количество щелочных продуктов распада белка, что приводит к снижению кислотности в поверхностных слоях сыра и гидролизу казеина и жира с образованием специфических вкусовых и ароматических веществ.
Обсеменение сыров микрофлорой сырной слизи выполняют разбрызгиванием водой взвеси бактерий на поверхность сыра пульверизатором.
Налет бактерий с твердой питательной среды смывают стерильной или кипяченой водой (10 см3) в чистую колбу, разбавляют водой до 0,5 дм3, после чего разбрызгивают на поверхность сыра.
Бактериями сырной слизи обсеменяют сыры после посолки по мере их поступления в помещение для обсушки. В том случае, когда в помещении для обсушки и в камерах созревания наблюдается достаточное развитие слизи на сырах и без обсеменения, его прекращают. Возобновляют обсеменение при ослаблении развития слизи.
В созревании отдельных видов мягких сыров наряду с молочнокислыми бактериями принимают участие плесени. В созревании сыров «Русский камамбер», смоленский участвуют белые плесени Penic. caseicolum и Penic. camemberti, специально культивируемые на поверхности сыров. Плесень, развивающаяся на поверхности с pH от 4,7 до 4,9, потребляет молочную кислоту и
190
нейтрализует продуктами своей жизнедеятельности поверхностный слой сыра, что способствует распаду белков сырной массы. Поэтому эти сыры созревают постепенно от корки к центру сыра. С развитием белой плесени появляется специфический грибной (шампиньонный) привкус сыра.
В производстве сыра рокфор используют зелено-голубую плесень Penic. roqueforti, развивающуюся внутри сырной массы. Споры плесени вносят в молоко или сырную массу при ее формировании. Сыры на 8... 10-й день после поселки прокалывают, чтобы кислород воздуха поступал внутрь пористой массы сыра для развития плесени. Плесень, развиваясь внутри сыра, выделяет фермент липазу, которая расщепляет молочный жир на ряд жирных кислот (масляную, капроновую, каприловую и др.), придающих сыру специфические острые, пикантные, слегка перечные вкус и аромат.
Выращивают указанные виды плесеней на подкисленном сером хлебе, в дальнейшем высушивая его и размалывая в порошок.
Сотрудниками ВНИИМСа разработана технология лиофилизированных бактериальных концентратов, пригодных для непосредственного внесения в молоко при выработке сыра. Это исключает необходимость приготовления производственных заквасок на заводах.
7.1.4.	ПОЛУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА СГУСТКА
Свертывание молока. Для свертывания молока в сыроделии применяют молокосвертывающие ферменты животного происхождения: сычужный фермент и пепсин, а также ферментные препараты на их основе.
Сычужный фермент получают из желудков (сычугов) молочных телят, ягнят и козлят. Он представляет собой смесь ферментов химозина (реннина) и пепсина. Количественное соотношение химозина и пепсина в сычужном ферменте зависит от возраста и индивидуальных особенностей животного. В сычугах телят 1...2-месячного возраста преобладает реннин (70 %), в дальнейшем соотношение ферментов меняется, и в желудках взрослых животных содержится преимущественно пепсин. Промышленный препарат сычужного фермента содержит 30...40 % пепсина. Используют его в виде порошка, состоящего из смеси сычужного фермента и хлорида натрия в таких пропорциях, что молокосвертывающая активность сычужного порошка составляет 100 000 усл. ед. Молокосвертывающую активность определяют по количеству частей молока, свертываемых одной частью порошка при температуре 35 °C в течение 40 мин.
Важные условия для действия сычужного фермента — кислотность и температура молока.
191
Кислотность молока. Оптимальная кислотность молока для действия сычужного фермента соответствует pH 6...6,3- При значении pH выше 6,5 фермент теряет активность. При созревании молока кислотность его повышается. При этом pH приближается к значению, оптимальному для действия сычужного фермента. Поэтому зрелое молоко свертывается быстрее, чем свежее (pH 6,68).
Температура молока. Зависимость между температурой молока и продолжительностью свертывания при добавлении одинакового количества сычужного фермента (по Флейшману) приведена ниже.
Температура, “С Продолжительность свертывания, мин Проч