Вступна лекція. Технологія молока і молочних продуктів як наука

Г.Є. ПОЛІЩУК, О.В.ГРЕК

 

 

ТЕХНОЛОГІЯ ГАЛУЗІ

Розділ 1 "Технологія незбираномолочних продуктів"

 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

для студентів спеціальності 6.091700

“Технологія зберігання, консервування та переробки молока”

напряму 0917 “Харчова технологія та інженерія”

всіх форм навчання

 

Всі цитати, цифровий та СХВАЛЕНО

фактичний матеріал, на засіданні кафедри

бібліографічні відомості технології молока

перевірені. Написання і молочних продуктів

одиниць відповідає як конспект лекцій

стандартам Протокол № 13

від 16.05.2006 р.

 

 

Підпис авторів______________________

“______”____________________ 2006 р.

Підпис завідувача кафедри ___________

“______”____________________ 2006 р.

 

Київ НУХТ 2006

 

УДК

 

Поліщук Г.Є., Грек О.В. Технологія галузі. Розділ 1 Технологія незбираномолочних продуктів. Конспект лекцій для студ. спец. 6.091700 “Технологія зберігання, консервування і переробки молока” напряму підготовки 0917 “Харчова технологія та інженерія” всіх форм навчання. – К.: НУХТ. – 2006 – 142 с.

 

Лекція 1.

Вступна лекція. Технологія молока і молочних продуктів як наука

План

Сучасний стан молочної промисловості в Україні, її завдання.

Технологія молока і молочних продуктів як наука

Технологія молока і молочних продуктів як наука

Технологія молока і молочних продуктів – це сукупність знань про сучасні способи переробки молочної сировини з метою одержання продуктів високої якості. Сутність технології полягає у дотриманні та розробленні основних принципів та схем виробництва у сукупності з великою кількістю взаємопов’язаних явищ та процесів, що проходять під впливом технологічних факторів.

Технологія базується на досягненнях фундаментальних наук. її особливістю є постійний розвиток та удосконалення.

Основними завданнями технології молока і молочних продуктів є

- зберігання всіх природних властивостей сировини з моменту її одержання на фермах до передачі готової продукції в торговельну мережу;

- одержання продукту з заданими наперед властивостями;

- розробка та використання найбільш прогресивних технологій для одержання біологічно повноцінних продуктів з найменшими витратами.

 

Питання для самоперевірки

1. На які галузі поділяється промислове виробництво молочних продуктів в Україні?

2. За якими напрямками розвивається молочна промисловість?

3. Сучасний стан молочної промисловості в Україні?

4. Дайте визначення технології молока і молочних продуктів як прикладній науці.

5. Які види механічного оброблення молока і з якою метою застосовують у виробництві молочних продуктів?

6. Мета та режими теплового оброблення молока.

 

 

Лекція 2

Питні види молока. Загальні технологічні операції одержання пастеризованого молока

План

Асортимент та класифікація питних видів молока

Сировина для виробництва пастеризованого молока

Загальні технологічні операції

Асортимент та класифікація питних видів молока

Підприємства молочної галузі випускають натуральні та відновлені види питного молока та вершків.

Молоко коров‘яче питне - це молоко, піддане нормалізації та тепловому обробленню при заданих температурних режимах, охолоджене та призначене для безпосереднього споживання.

Молоко коров‘яче питне класифікують за різними ознаками таким чином.

За видом сировини молоко питне поділяють на продукт з натуральної сировини та з відновленого молока.

За способом теплового оброблення - на молоко пастеризоване, пряжене, стерилізоване.

За хімічним складом - молоко з різним вмістом жиру, молоко з різним вмістом білку, молоко збагачене вітамінами, молоко збагачене мінеральними речовинами та іншими неорганічними сполуками, молоко десертне зі смако-ароматичними добавками (молоко з какао, молоко з кавою, молоко з цикорієм, десертні види молока з ароматизаторами).

За видом упаковки - молоко дрібно фасоване (у споживчій тарі), молоко розливне (у транспортній тарі).

Основними видами є питне молоко з масовою часткою жиру 2,5% та 3,2%, але також широко виготовляють молоко з підвищеною жирністю (6,0%, 4,0%, 3,5%), низькожирне (2,0%, 1,5%, 1,0 %, 0,5%) та знежирене (вміст жиру не регламентується).

Вершки розрізнюють за масовою часткою жиру (8, 10, 15, 20, 25 %), способом термообробки (пастеризовані, стерилізовані) та видом упаковки.

Відпровідно до ДСТУ «Молоко коров‘яче питне, Загальні технічні умови» за зовнішнім видом і консистенцією питне молоко повинно бути однорідною рідиною. Для молока з наповнювачами допускається незначний осад часточок наповнювачів (какао, кави, цикорію). Смак і запах повинні бути чисті, без сторонніх, не властивих свіжому молоку присмаків і запахів. Для пряженого та стерилізованого молока характерний присмак пастеризації, для молока, виробленого із застосуванням згущених або сухих молочних продуктів - солодкувато-солонуватий присмаку, для молока з наповнювачами - солодкий, що має виражений аромат, зумовлений внесеними наповнювачами. Колір- від білого до кремового, рівномірний по всій масі, для знежиреного - злегка синюватий відтінок. Для молока з наповнювачами - відтінок, зумовлений внесеними наповнювачами, для стерилізованого та пряженого допускається злегка буруватий колір.

В готовому продукті нормуються вміст жиру, титрована кислотність (20…25 ºТ), густина (1024…1075 кг/м³).

Молоко стерилізоване повинне задовольняти вимогам промислової стерильності і не мати патогенних мікроорганізмів чи їх токчсинів. У молоці пастеризованому кількість аеробних та факуоттавно анаеробних мікроорганізмів, КУО в 1 г, не більше 1*10⁵ , БГКП – не допускаються в 0,1 см³, патогенні мікроорганізми, в тому числі сальмонелли на допускаються в 25 см³.

 

Сировина для виробництва пастеризованого молока

Сировиною для виробництва пастеризованого молока є молоко коров‘яче незбиране не нижче 2 гатунку, молоко знежирене кислотність не вище 19 ºТ, вершки масовою часткою жиру не більше 30 %, кислотністю не більше 18 ºТ, молоко незбиране сухе вищого ґатунку розпилювального сушіння, молоко знежирене згущене, маслянка з-під солодко вершкового масла кислотністю не більше 19 ºТ або маслянка суха розпилювального сушіння, цукор-пісок, цукор рафінований, какао-порошок, кава натуральна, екстракт цикорію, вітамін С, ароматизатори, вітамінні комплекси, мінеральні речовини.

Лекція 3.

Особливості виробництва окремих видів питного молока

План

1. Технологія пряженого молока
2. Технологія білкового та відновленого молока
3. Технологія вітамінізованого молока
4. Технологія десертних видів молока
5. Молоко пастеризоване подовженого терміну зберігання.

 

1. Технологія пряженого молока

Пряжене молоко – молоко, оброблене за температури понад 95 ºС з витримуванням протягом 3 – 4 год. Продукт має сильно виражений присмак пастеризації, кремовий колір завдяки реакції Майяра. Пряжене молоко виробляють з масовою часткою жиру 6,0; 4,0; 2,5; 1,0 % та знежирене.

Технологічний процес виробництва пряженого молока відрізняється від класичної технологічної схеми додатковою операцією пряження. Нормалізацію молока здійснюють за масовою часткою жиру з урахуванням часткового випаровування вологи з продукту при пряженні. Пряження молока проводять у

ємностях з паровою сорочкою за температури 95...99 ºС протягом 3...4 годин (для молока нежирного та 1 %-ної жирності – до 4…5 годин) до появи в молоці кремового відтінку. В процесі пряження молоко рекомендують перемішувати кожну годину протягом 2...3 хв для попередження появи на поверхні продукту білково-жирового прошарку. В процесі пряження змінюються складові частини молока. Молочний цукор взаємодіє з амінокислотами білків, в результаті чого утворюються меланоїдини, які надають молоку коричневий відтінок. Також змінюються амінокислоти з утворенням сульфгідрільних груп білкових речовин, за рахунок чого пряжене молоко має специфічний смак та запах пастеризації. Після витримки молоко охолоджують до температури 40 ºС у тій же ємкості, а потім до 4-6 ºС на охолоджувачі, після чого його фасують у дрібну тару.

 

1. Технологія білкового та відновленого молока

Відновлене молоко одержують із сухого незбираного молока розпилювального сушіння. Відновлене молоко можна виготовляти з сухого знежиреного молока з подальшою нормалізацією по жиру свіжими, сухими або пластичними вершками чи маслом. Для змішування сухого молока з водою використовують установки мішалочного або протирочного типу продуктивністю 15000 та 10000 кг/год. Установки безперервної дії для відновлення сухих молочних продуктів Я16-ОПЖ, Я9-ОВС, РІА-1000, модулі для відновлення сухого незбираного або знежиреного молока Тетра Алмикс Л10, Л29, ЛВ20 та ін.

Сухе молоко просіюють та направляють у змішувач. Відновлене молоко виходить зі змішувача через патрубок днища, а нерозчинні частки молоко затримуються ситом. Відновлене молоко охолоджують до 6…8 ºС та витримують у ємкості протягом 3…4 годин. За цей час проходить набухання білків та більш повне розчинення часток сухого молока. Після витримки у молоці контролюють склад, а потім направляють на очищення, гомогенізацію, пастеризацію та охолодження. Для виготовлення відновленого молока доцільно використовувати швидкорозчинне молоко, що покращує технологічний процес та якість готового продукту. Відновлене молоко підлягає обов‘язковій гомогенізації з метою запобігання появи деемульгованого жиру та водянистого присмаку.

За умови нормалізації відновленого знежиреного молока, її проводять перед пастеризацією через 4…6 год після відновлення. Часто нормалізацію проводять додаванням у відновлене знежирене молоко жирової емульсії, проготованої з сухих або пластичних вершків чи масла. Для цього пластичні вершки або масло розплавляють та змішують зі знежиреним відновленим молоком при температурі 63…67 ºС у співвідношенні 1:3. Суміш перемішують, гомогенізують та вносять до загальної кількості відновленого знежиреного молока.

Сухі вершки розчиняють у воді при температурі 38…45 ºС у співвідношенні 1:2 або 1:2,5. Одержану суміш гомогенізують та змішують з відновленим знежиреним молоком.

Білкове молоко - дієтичний продукт жирністю 2,5 та 1,0 %. За органолептичними показниками білкове молоко відповідає незбираному пастеризованому молоку. Незважаючи на занижену жирність, білкове молоко за харчовою цінністю не поступається незбираному пастеризованому, а за білковим складом – перевищує його. Масова частка сухих знежирених речовин – не менше 11 та 10,5 % відповідно. З метою підвищення СЗМЗ у суміш молока додають сухе знежирене молоко розпилювальної сушки або знежирене згущене молоко без цукру кислотністю не більше 60 ºТ. Суміш нормалізують за вмістом жиру та СЗМЗ. Нормалізовану суміш складають за рецептурами. Необхідну кількість сухого незбираного та сухого знежиреного молока попередньо розчинюють у невеликій кількості нормалізованої за вмістом жиру суміші при 38-45 ºС. Одержаний розчин фільтрують та додають при перемішуванні у нормалізовану суміш. Температура пастеризації суміші 85…89 ºС. Далі процес здійснюють за загальною технологічною схемою виготовлення пастеризованого молока.

 

1. Технологія вітамінізованого молока

Молоко вітамінізоване виготовляють з нормалізованого пастеризованого молока жирністю 3,2; 2,5; 1,5 % та знежиреного. Технологічний процес виробництва вітамінізованого молока подібний виробництву пастеризованого. Особливістю технології є додаткова операція внесення вітаміну С (аскорбінова кислота) або його замінника аскорбіната натрію в охолоджене після пастеризації молока у кількості (з врахуванням втрат) 110 г на 1000 кг молока для дітей раннього віку та 210 г для дітей старшого віку та дорослих. У цій технології вихідне молоко повинно мати кислотність не більше 18 оТ, бо аскорбінова кислота суттєво підвищує кислотність продукту. Вітамін С вносять у молоко після його пастеризації для запобігання руйнування вітаміну під впливом температури. Вітамін повільно вносять у молоко у вигляду сухого порошку при постійному перемішуванні протягом 15…20 хв, витримують 30…40 хв і спрямовують на розлив. Водорозчинні вітаміни допускається також вносити у вигляді водного розчину.

 

1. Технологія десертних видів молока

Для виготовлення подібних видів молочних напоїв у молоко нормалізоване, знежирене, маслянку або сироватку з-під сиру кисломолочного вносять різноманітні смакові добавки – цукор, какао, каву, фруктово-ягідні та плодові соки, можливе внесення стабілізаторів, ароматизаторів, барвників.

Особливістю подібних технологій є додаткові операції з приготування та внесення наповнювачів.

Найбільш поширеними видами напоїв є молоко з какао та молоко з кавою. Масова частка жиру в цих продуктах 3,2, 1,0 % та знежирені. Цукру у молоці з какао – не менше 12 %, з кавою – 7 %, какао – не менше 2,5%, екстракту кави – 2 %. За органолептичсними показниками ці напої повинні мати чистий смак та запах, з вираженим ароматом, обумовленим видом наповнювача. Колір - рівномірний по всій масі, консистенція - однорідна, допускається незначний осад какао чи кави. Технологія подібна класичній з додатковою операцією по підготовці та внесенню наповнювачів. З какао-порошку та цукру готують сироп на молоці шляхом попереднього змішування сухих компонентів у співвідношенні 1:1 та подальшого додавання трьох вагових частин молока при температурі 60…65 ºС. Сироп окремо пастеризують при температурі 85…90 ºС з витримкою 30 хв, фільтрують та вносять до загальної кількості нормалізованого молока. Решту цукру після просіювання також вносять у молоко. З метою запобігання осаду наповнювача в‘язкість молока підвищують шляхом внесення у нього агару або агароїду у вигляді 5…10 % водного розчину. Спочатку сухий агар промивають у проточній воді, потім додають необхідну у відповідності з рецептурою кількість води та нагрівають до температури 90…94 ºС при постійному перемішуванні до повного розчинення загущувача. Гарячий розчин після фільтрування вносять у молоко при температурі 60…65 ºС. Сухий агароїд можна вносити безпосередньо у молоко з какао при температурі 40…45 ºС.

При виробках молока з кавою, цей наповнювач вносять у молоко у вигляді кавового екстракту, який готують наступним чином. До однієї частини змеленої кави додають три частини води, суміш кип‘ятять протягом 5 хв, витримують близько 30 хв, екстракт фільтрують та охолоджують. У нормалізоване молоко при температурі 50…60 ºС при постійному перемішуванні додають просіяний цукор, після чого вливають кавовий екстракт.

Готові суміші молока з наповнювачами після ретельного вимішування направляють на пастеризацію при температурі 85 ºС без витримки. Гомогенізацію суміші здійснюють при тиску 10-15 МПа, готовий продукт охолоджують до температури не вище 8 ºС та фасують.

На кафедрі технології молока і молочних продуктів НУХТ розроблено технологію напою молочного з цикорієм. У якості цикорійної сировини запропоновано застосовувати екстракт цикорію, який промислово випускають вітчизняні цикорієсушильні заводи. Відмінністю технології є вміст сухих речовин цикорію у кількості 1 % та високотемпературна пастеризація за температури 96 °С тривалістю 15 с, що дозвляє підвищити термін зберігання продукту до 5-ти діб.

 

Питання для самоперевірки

1. Що таке пряження молока, мета процесу?

2. Умови проведення пряження молока на підприємствах?

3. Як відновлюють сухе молоко?

4. На якому етапі і чому молоко збагачують вітамінами у виробництві вітамінізованого молока?

5. Як готують екстракт кави для виготовлення молока з кавою?

6. У чому особливості технології шоколадного молока?

7. Як подовжують термін зберігання пастеризованого молока?

 

 

Лекція 4

Стерилізація у тарі

Для стерилізації молока у пляшках застосовують періодичний спосіб обробки партіями в автоклавах або безперервне оброблення у вертикальних гідростатичних баштах чи горизонтальних стерилізаторах.

Технологічний процес (одно- та двоступеневий) здійснюють шляхом послідовного виконання наступних операцій: приймання та підготовка сировини, нормалізація, внесення солей-стабілізаторів (за потреби), попереднє теплове оброблення (пастеризація - при одноступеневому способі, попередня стерилізація - при двоступеневому), гомогенізація, розлив, укупорювання та маркування, стерилізація молока у пляшках, охолодження стерилізованого молока.

При двоступеневому способі молоко підігрівають до температури гомогенізації, гомогенізують, попередньо стерилізують, охолоджують, після чого операції збігаються з одноступеневим способом.

Оброблення молока партіями в автоклавах застосовують при виробництві невеликих кількостей продукту. Систему оброблення молока партіями можна здійснювати:

- в рядах контейнерів з вічками у статичних камерах високого тиску (автоклавах);

- в камері, яку можна обертати в статичному автоклаві;

- в ротаційному автоклаві.

Ротаційні методи більш дієві за рахунок більшої теплопередачі та рівномірного розподілу тепла.

Безперервне оброблення молока у тарі здійснюють за допомогою:

- гідростатичного вертикального стерилізатора (баштовий стерилізатор);

- горизонтального ротаційного стерилізатора з клапанним затвором.

В гідростатичній башті тара з молоком повільно рухаєься по конвеєру через послідовні зони нагрівання та охолодження й обробляються за двоступеневою схемою стерилізації. Підготовлене до стерилізації молоко після відцентрового очищення та нормалізації за вмістом жиру підігрівають до температури 60…70 ºС, гомогенізують при тиску 22,5+2,5 МПа, нагрівають у потоці на установці попередньої стерилізації, стерилізують при температурі 135…139 °С з витримкою 20 с та охолоджують до температури 30…70 ºС залежно від матеріалу пляшок.

Перед обробленням у гідростатичній колоні попередньо стерилізоване та охолоджене молоко розливають у чисті нагріті пляшки, герметично їх укупорюють кроненкорковою пробкою, та направляють до баштового стерилізатора безперервної дії, де послідовно проходять через 4 колони.

У першій башті молоко гарячою водою нагрівається до температури 85…87 ºС, у другій - гострим паром - до 116…118 ºС, у третій - попередньо охолоджуються водою до 60…70 º, у четвертій - остаточно охолоджуються водою до температури 40…50 º. Цикл гідростатичного стерилізатора складає 40…60 хв, в тому числі 12…18 хв для проходження серез секцію стерилізації.

Охолоджені пляшки з молоко конвеєром подають до етикерировочної машини, а потім укладують у полімерні ящики чи металеві корзини та направляють у камери зберігання, де відбувається до охолодження продукту до температури 20 ºС шляхом примусової чи природної циркуляції повітря. Зберігати стерилізоване молоко слід за відсутності прямого сонячного світла, за температури 1…20 ºС не більше 2-х місяців з дня виготовлення, в тому числі на підприємстві-виробнику - не більше 1 місяця.

Через горизонтальний ротаційний стерилізатор з клапанним затвором заповнена тара проходить у зону відносно високого тиску (високої температури), де вона піддається впливу температур стерилізації 132…140 ºС протягом 10…12 хв. Загальна тривалість циклу складає 30…35 хв.

 

Питання для самоперевірки

1. Які висувають вимоги до молока-сировини перед стерилізацією?

2. Які основні способи стерилізації застосовують у технології стерилізованого молока?

3. Як можна покращити технологічні властивості молока-сировини перед стерилізацією?

4. Наведіть загальні технологічні операції у виробництві стерилізованого молока.

5. Як визначають необхідну кількість солей-стабілізаторів для підвищення термостійкості молока та як іх готують до внесення у молоко?

6. Основні режими стерилізації молока у тарі? У чому недоліки даного способу стерилізації?

7. У чому особливість стерилізації молока у тарі безперервним способом?

Лекція 5

Вади питних видів молока

Вади питних видів молока

Погіршення органолептичних властивостей питних вижів молока відбувається внаслідок впливу на сире молоко різниїх технологічних факторів, порушення умов зберігання та стерильності продукту в упаковці. В значній мірі якість продукту залежить від якості вихідноїї соривни. Так, при підвищеному обсіменінні сировин6и психотрофною мікрофлорою залишкова активність бактеріальних ліпаз та протеїназ можде стати причиною погіршення органолептичних властивостей молока при тривалому зберігання, особливо за високих температур.

До вад смаку та запаху відносять: кормовий, нечистий смак та запах, гіркий смак, специфічнимй смак та запах ліків, нафтопродуктів, мильний, солоний смак, слабкий гірко-солоний смак, водянистий присмак, пустий смак, димний смак і запах, смак і запах перепастеризації, сталевий, капусний смак, карамелізований, пригорілий смак і запах, ліполізний, згірклий смак і запах, фруктови, солодовий смак, кислий смак, сторонній неприємний смак і запах, фенольний смак і запах, затхлий, несвіжий смак і запах, присмак пакувального матеріалу, окиснений, метало- та світлоіндукований окиснений смак і запах, "сонячний" смак, згірклий, салистий, металевий смак. Усі ці численні вади є наслідком недотриманні правил годівлі корів, їх лікування, санітарно-гігієнічний норм та правил отримання молока на фермах та його зберігання, поганого контролю за якістю сировини, що надходить на підприємства, недотримання режимів стерилізації молока та пакувальних матеріалів, режимів мийки обладнання, порушення режимів попереднього нагрівання молока перед стерилізацією, застосування неякісних сухих молочних продуктів, не використання гомогенізації, застосування нетермостійкої сировини, перевищення терміну резервуваннямолока перед розливом, застосування тривалого та інтенсивного перемішування молока, порушення тривалості роботи теплообмінних апаратів та ін.

Вадами кольору є коричневий, жовтий, рожево-червоний відтінки молока, що можуть бути наслідком порушення температури та тривалості пряження, стерилізації 9для коричневого відтінку), та недотримання правил годівлі, утримання та доїння корів, приймання на переробку молозива,

До вад консистенції відносять в‘язку, піщанисту консистенцію, відстоювання жиру, пластівцеподібну консистенцію, наявність витопленого жиру, загущення, наявність осаду у стерилізованому молоці, наявність осаду недиспергований часток сухого молока, водянисту консистенцію. Для їх запобігання слід дотримуватися правил годівлі, утримання та доїння корів, слідкувати за станом їх здоров‘я, не приймати на перероблення молозиво, дотримуватися температури та тиску гомогенізації, підбирати сировину за термостійкістю, дотримуватися режимів теплового оброблення, миття та дезинфекції обладнання, умов зберігання продукту, не допускати тривале зберігання сиорвини, використовувати низькі температури зберігання, використовувати якісні сухі молочні продукти та дотримуватися параметрів їх розчинення.

 

Питання для самоперевірки

1. У чому доцільність УВТ-оброблення молока та які режими при цьому застосовують?

2. У чому різниця між УВТ-обробленням при непрямому нагріванні та при стерилізації в системах прямого нагрівання?

3. Особливості технології УВТ-оброблення молока при стерилізації в потоці? Основні технологічні операції при стерилізації.

4. Споживча тара для розливу стерилізованого молока.

5. Особливості технології молока стерилізованого вітамінізованого.

6. Як одержують молоко стерилізоване вітамінізоване?

7. Як запобігти вад смаку та запаху питних видів молока?

8. Причини виникнення вад кольору та консистенції.

 

Лекція 6

Закваски

План

1. Склад мікрофлори заквасок

Склад мікрофлори заквасок

До складу заквасок для виробництва незбираномолочних (ферментованих) продуктів входять: молочнокислі бактерії, біфідобактерії, у деяких випадках - оцтовокислі, пропіоновокислі бактерії та дріжджі.

Заквасочні культури поділяють залежно від оптимальної температури розвитку на: мезофільні мікроорганізми (оптимальна температура розвитку 20…30 °С), та термофільні мікроорганізми (40…45 º С).

Молочнокислі бактерії є найбільш важливою частиною мікрофлори заквасок, їх поділяють за формою клітин на дві групи: лактококи (шаровидні) і лактобактерії (паличковидні).

Шаровидні молочнокислі бактерії представленні трьома родами: Lactococcus (Lac.), Leuconostoc (Leu.), Streptococcus (Str.).

Серед лактококів найбільш поширеними є:

- Lac. lactis subspecies (subsp.) lactis (молочний лактокок – скорочено Lac. lactis);

- Lac. lactis subsp. сremoris (вершковий лактокок – скорочено Lac. сremoris);

- ароматоутворюючі підвиди Lac. lactis subsp. lactis biovar diacetylactis (скорочено - Lac. diacetylactis).

Ці мезофільні лактококи використовують в заквасках для кисломолочних напоїв, сиру кисломочного, сметани.

Молочнокислий лактокок використовують у заквасках як активний кислотоутворювач. Його клітини круглої форми, розташовуються у вигляді диплококів або коротких ланцюжків. Оптимальна температура розвитку 30 °С, при якій молоко зсідається за 4... 7 годин. Гранична кислотність при культивуванні в молоці протягом 7 діб - 110…120 ºТ. При згортанні молока утворюється рівний міцний згусток з колкою консистенцією з чистим кисломолочним смаком та запахом.

Вершковий лактокок має клітини круглої форми, які розташовуються в вигляді ланцюжків. Оптимальна температура розвитку 25 ° С, згусток, що за консистенцією нагадує сметану, утворюється за 5... 8 годин. Гранична кислотність - не більше 110 – 115 ° Т. Смак і запах чисті, кисломолочні, консистенція в‘язка.

Ароматоутворюючі бактерії формують органолептичні властивості кисломолочних продуктів завдяки гетероферментативному зброджуванню лактози й утворенню ацетилу, летких органічних сполук, діоксиду вуглецю. В багатьох заквасках для кисломолочних продуктів разом з кислотоутворюючою мікрофлорою використовують ароматоутворюючі бактерії Lac. diacetylactis subsp. lactis biovar, а також лейконостоки.

Ароматоутворюючі бактерії – слабкі кислотоутворювачі при оптимальній температурі культивування – 25 ^оС. Гранична кислотність - 90... 100 ^оТ. Молоко сідається через 16... 18 годин. Клітини - у вигляді диплококів і коротких ланцюжків. Смак - чистий, кислуватий, аромат специфічний, обумовлений накопиченням діацетилу. Згусток містить бульбашки вуглекислого газу, що надає напоям легкого гострого присмаку.

В молочній промисловості застосовують лейконостоки Leu. mesenteroides, які включають три підвиди: Leu. mesenteroides subsp. dextranicum (скорочено – Leu. dextranicum); Leu. mesenteroides subsp. сremoris (скорочено - Leu. сremoris) і Leu. mesenteroides subsp. mesenteroides (скорочено - Leu. mesenteroides). Лейконостоки – слабкі кислотоутворювачі. Оптимальна температура розвитку 18 - 25 ° С. Гранична кислотність для Leu. dextranicum mesenteroides subsp. 70... 80 ° Т; Leu. сremoris mesenteroides subsp. – 40... 50 ° Т. Утворення діацетилу і ацетоїну в значних кількостях характерне для Leu. mesenteroides subsp. сremoris і Leu. mesenteroides subsp. dextranicum при температурах 18... 20 ⁰С. Лейконостоки включають у багатоштамові закваски у поєднанні з молочним та вершковим лактококами.

Часто до складу заквасок для кисломолочних продуктів включають термофільний стрептокок Streptococcus salibarus subsp. thermophilus. Форма його клітин – коки, які часто з’єднуються у ланцюжки. За розмірами клітини більші, ніж у молочного лактокока. При оптимальній температурі 40 ^° С термофільний стрептокок сквашує молоко за 3,5...6 годин. Утворюється міцний згусток із сметаноподібною консистенцією. Смак і запах приємні, кисломолочні. Гранична кислотність згустків 110... 120 ° Т. Окремі штами утворюють діацетил, що покращує смак молочних продуктів. Термофільні стрептококи у комбінаціях з іншими лактококами використовуються у заквасках для ряжанки, йогурту, сиру кисломолочного при прискореному способі виробництва.

Молочнокислі палички – лактобактерії відносять до родини Lactobacteriaceae, роду Lactobacterium, він включає три підроди: Thermobacterium (термобактерії), Streptobacterium (стрептобактерії) та Betabacterium (бетабактерії).

З них найбільш широко застосовують термобактерії, до яких відносять активні кислотоутворювачі - ацидофільну і болгарську палички.

Lactobacterium acidophilum (Lbm. аcidophilum) застосовують при виробництві ацидофільного молока, ацидофіліна, ацидофільнодріжджового молока. Виділені слизоутворюючі і неслизоутворюючі ацидофільні палички. Форма клітин – палички різної довжини, поодинокі або ланцюжки. Оптимальна температура культивування 37... 38 ° С. При внесенні 3% закваски молоко зсідається за 3... 5 годин. Гранична кислотність досягає 180 – 300 ° Т. Ацидофільні палички здатні приживатися у кишечнику людини і пригнічувати шкідливу мікрофлору: сальмонели, шигели, стафілококи, ешерихії та ін. Антагоністичну дію Lbm. аcidophilum пояснюють здатністю продукувати антибіотики ацидофілін і лактоцидин.

Lactobriumacte delbrueckii subsp. bulgaricum (Lbm. bulgaricum) вперше виділена із болгарського кислого молока. Форма клітин – довгі і короткі палички. Оптимальна температура розвитку 40...45 ° С. При внесенні петлею у пробірку згортає молоко за 8...12 годин, при внесенні 3% закваски – за 3...4 години. Гранична кислотність 200...300 ° Т. Болгарська паличка утворює ацетальдегід, який надає приємного смаку і запаху та пригнічує небажану мікрофлору кишечника.

Біфідобактерії синтезують вітаміни, незамінні амінокислоти, мають здатність руйнувати канцерогенні речовини. Біфідобактеріїї – це облігатна і домінуюча частина кишкової мікрофлори здорової людини, вони виявляють антагоністичну активність по відношенню до патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів кишечнику. В закваски для молочних продуктів включають: Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium breve, B. infontis та інші. Форма клітин – одиночні вигнуті або розгалужені палички. Зразу після виділення біфідобактерії анаероби, але в процесі культивування набувають здатності розвиватися у присутності кисню. Оптимальна температура росту 37 °С. Сприятливим для розвитку є рН середовища 6...; при рН нижче 5,5 їх ріст гальмується. Більшість штамів біфідобактерії не сквашують молоко або сквашують через 4 доби. В процесі культивування вони набувають здатність сквашувати стерильне молоко у пробірках через 24...36 годин, а при внесенні 5...10% закваски молоко утворює згусток через 8...12 годин, а гранична кислотність досягає 120...130 ° Т. Основними продуктами метаболізму біфідобактерій при бродінні глюкози є оцтова і молочна кислоти, невелика кількість мурашиної та янтарної кислот. Деякі штами продукують ферменти, поліцукриди з різними властивостями і складом.

Оцтовокислі бактерії (Acetobacter aceti) – обов’язкові компоненти мікрофлори кефірної закваски, вони беруть участь у формуванні специфічного смаку і консистенції кефіру. Оцтовокислі бактерії являють собою дрібні прямі або трохи зігнуті палички, спор і капсул не утворюють. Оптимальна температура розвитку 25 – 30 ° С. В молоці у чистій культурі вони практично не розвиваються, але у симбіозі з лактобактеріями активізують життєдіяльність.

Дріжджі ( Saccharomyces lactis) активні збудники спиртового бродіння, а дріжджі роду Torulopsis слабо зброджують цукри або зовсім їх не зброджують. Клітини дріжджів мають різну форму від шаровидних, овальних до циліндрично витягнутих. Оптимальна температура розвитку 25... 30 ºС, мінімальна 5... 12 º С. Більшість дріжджів розвиваються при кислій реакції середовища рН 3...9. Дріжджі використовують при виробництві кефіру, ацидофіліну, ацидофільно – дріжджового молока, кумису. Дріжджі активізують розвиток молочнокислих бактерій, вітамінізують продукти, синтезують антибіотичні речовини.

При виробництві функціональних продуктів для заквашування використовують спеціальну мікрофлору, яка забезпечує корисну дію на організм споживача, нормалізуючи склад та функції мікрофлори шлунково-кишкового тракту. Її називають пробіотичною. Термін “пробіотики” походить від грецького “ bіо”, а у сполученні “рro bio” означає - “для життя”. До пробіотичних культур відносять різні види лакто- і біфідобактерій: ацидофільну паличку, біфідобактерії та ін.

Вади заквасок

Якість заквасок контролюють за органолептичною оцінкою: смаком, запахом, консистенцією, відмічають характер згустку. Закваски контролюють за активністю – тривалістю утворення згустку. Чисту закваску контролюють шляхом перегляду мікроскопічного препарату не менш ніж у 10 полях зору мікроскопа. Визначають кислотність згустку, наявність термостійкої молочної палички (збудника підвищеної кислотності закваски), бактерій групи кишкових паличок. Визначають здатність заквасок накопичувати ароматичні речовини (діацетил і ацетаін) і диоксид вуглецю.

Але досить часто якість заквасок не відповідає встановленим нормативам. Такі закваски відрізняють виникненням характерних вад, серед яких можна вказати на наступні:

- Зниження активності закваски або несквашування молока. Причиною виникнення такої вади може бути низький вміст сухих речовин у молоці, сезонні зміни якості молока, домішки маститного молока, наявність антибіотиків, дезинфікуючих засобів, розвиток бактеріофагу. Для попередження вади доцільно контролювати якість молока, особливо густину, натуральність сировини, що не вміщує інгібувальні речовини. Рекомендується використовувати фагостійкі закваски, періодично здійснювати заміну заквасок, а також дотримуватись режимів санітарної обробки. Для кефірної закваски зниження активності може бути пов’язане із порушенням рекомендованого співвідношення між грибками і молоком, тому надлишок грибків необхідно своєчасно видаляти.

- Висока кислотність заквасок може бути обумовлена надлишком термостійких молочнокислих паличок, незадовільною мийкою і дезинфекцією обладнання. Слід проводити перевірку ефективності пастеризації молока. Для мийки обладнання використовувати сучасні ефективні миючо – дезинфікуючі засоби.

- Наявність бактерій групи кишкових паличок з’являється при порушенні режиму пастеризації, незадовільного загального санітарного стану та особистої гігієни.

- Спучування - це наслідок розвитку спорових мікроорганізмів в разі зменшення активності закваски. Для усунення вади доцільно використовувати активну закваску або змінити закваску.

- Тягучість і слиз з‘являються як наслідок сезонних змін складу молока. Для запобігання треба підбирати закваски стійкі до сезонних змін якості сировини. Тягучий згусток утворюється коли розвиваються слизоутворюючи штами, тому для усунення вади необхідно змінити закваску.

 

 

Питання для самоперевірки

1. Технологічне значення молочнокислих бактерій.

2. Особливості застосування молочнокислих паличок.

3. Застосування біфідобактерій у виробництві кисломолочних продуктів лікувально-профілактичної дії.

4. Оцтовокислі бактерії та дріжджі як компоненти мікрофлори заквасок.

5. Які види заквашувальних препаратів застосовують в молочній промисловості?

6. Що таке "закваски прямого внесення"? У чому переваги їх застосування?

7. Основні вади заквасок та способи їх запобіг