Технология и оборудование для производства сметаны

 

Сметану получают из нормализованных, пастеризованных сливок путем сквашивания их закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых бактерий, и созревания при низких температурах.

Сметана с массовой долей жира 10, 15 и 20 % может вырабатываться 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 и 2-3 кг на 1000 кг готового продукта.

Сметану с соевым белком вырабатывают так же, как и сметану из коровьих сливок.

Сметану вырабатывают двумя способами: резервуарным и термостатным.

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

 

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

 

Молоко сепарируют при 40–45 °С. Полученные сливки нормализуют цельным или обезжиренным молоком. Нормализованные сливки пастеризуют при 85–90 °С с выдержкой от 15 с до 10 мин или при 90–96 °С с выдержкой от 20 с до 5 мин в зависимости от вида сметаны.

Пастеризованные сливки охлаждают до 60–70 °С и направляют на гомогенизацию. В зависимости от массовой доли жира в сметане гомогенизацию проводят при следующих давлениях:

Массовая доля жира, %
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 °С до пастеризации.

В гомогенизированных сливках увеличивается поверхность жировой фазы. Это приводит к увеличению 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 °С и выдержки в течение 1–2 часов. 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 процесса 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 лучше связывает воду в период сквашивания, что обеспечивает плотную структуру продукта, хорошо удерживающую сыворотку. Кроме того, при сквашивании происходит 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.

По окончании 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 вместительностью 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 °С в холодильных камерах с температурой воздуха 0–8 °С. Одновременно с охлаждением продукта происходит его созревание. Продолжительность охлаждения и созревания в крупной таре от 12 до 48 ч, а в мелкой – от 6 до 12 ч. Созревание проводят для того, 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 °С она составляет 35–50 %. После созревания продукт готов к реализации.

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 осуществляется 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 °С и охлаждают до температуры не выше 8 °С. 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 ºС и охлаждают до 45 ºС, гомогенизируют при давлении 7-10 МПа. Заквашивают сливки при температуре 40±1 ºС закваской, состоящей из штаммов мезофильных и термофильных кокков. Обе культуры являются активными кислотообразователями, образующими диацетил, и придающими продукту достаточно вязкую, но не тягучую консистенцию. Заквашенные сливки перемешивают и оставляют для сквашивания на 4-6 часов. Окончание сквашивания определяют по кислотности сгустка, которая должна быть не менее 55 ºТ. Сквашенные сливки фасуют сразу после сквашивания или после охлаждения до 6 ºС. Фасованный продукт созревает в камере при температуре 0-6 ºС.

Сметана столовая имеет массовую долю жира 10, 15 и 20 % и вырабатывается из сливок с обязательным добавлением соевого изолированного белка или сухого молока.

При выработке сметаны столовой термизированной используется молочное сырье с добавлением стабилизаторов. Массовая доля жира в сметане столовой термизированной составляет 10, 15, 20 и 25 %. Термизация сметаны осуществляется под вакуумом в котлах «Штефан» или других аналогичных аппаратах. Срок годности сметаны столовой термизированной в герметичной упаковке составляет до 30 суток при температуре 4±2 ºС.

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% не термизированная и термизированная.

Биосметана, выпускаемая под торговой маркой «Бифилюкс» вырабатывается из нормализованных пастеризованных сливок путем 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 %.

Биосметана «Бифилюкс» вырабатывается резервуарным и термостатным способом.

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 °С с выдержкой не менее 10 мин или 76±2 °С с выдержкой 10 мин при выработке продукта с использованием сухих молочных продуктов, сливочного масла или пластических сливок. Допускается производить пастеризацию при температуре 94±2 °С 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 производить физическое созревание пастеризованных сливок при температуре 4±2 °С в течение 15–60 мин. При выработке продукта с использованием стабилизатора, последний вносят в подготовленные сливки до пастеризации.

Сливки заквашивают предварительно активизированным бакконцентратом при температуре 38±1 °С из расчета 1,6–2 г на 1 т 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 температуры 17±1 °С. Для охлаждения и созревания продукт направляют в холодильную камеру, где его интенсивно охлаждают до температуры 4±2 °С 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.