Различные виды молочнокислых
стрептококков неодинаково влияют на
синеретические свойства сгустка. Максимальному
выделению сыворотки способствует внесение
Str, diacetilactis, a Str. cremoris уменьшает выделение
сыворотки. Среди культур Str. Iactis имеются штаммы, образующие
полисахариды увеличивающие вязкость
продукта.
Для сметаны, не предназначенной
для длительного хранения, подбирают бактериальную
закваску, протеолитически активную и
создающую аромат, но липолитически неактивную.
Наоборот, сметану для длительного
хранения изготовляют на закваске из протеолитически
и липолитически неактивных | или слабоактивных
штаммов. В противном случае сметана приобретает
при продолжительном хранении ряд пороков
в связи с усиленным гидролизом белков.
В закваску входят: Str. lactis775, Str. Iactisg7i «
Str. diacetilactisi506. При этом сметана сохраняется
без снижения качества в течение 6 месяцев
при температуре от 0 до 2 °С.
Чем выше активность закваски
и энергия ее кислотообразования, тем
меньше продолжительность сквашивания
и плотнее сгусток, выше его токсотропные
показатели, вкусовые качества и стойкость
сметаны при хранении. Используют бактериальный
концентрат, выращенный на специальных
средах и подвергнутый сублимационной
сушке, в котором в 10—100 раз больше бактериальных
клеток, чем в сухом, кроме того, его можно
сразу использовать без пересадок для
приготовления производственной закваски.
В последнее время широко используется
закваска, приготовленная на стерилизованном
молоке с беспересадочным культивированием
микрофлоры. При этом исключается опасность
заражения заквасок посторонней микрофлорой
при пересадках и бактериофагом, значительно
повышается активность микрофлоры заквасок,
что снижает потребность заквасок в 3—4
раза; улучшаются консистенция, вкусовые
качества и стойкость продукта. Оптимальная
доза такой закваски, полученной на стерилизованном
молоке беспересадочным способом, составляет
1,5% массы сливок.
В целях усиления протеолитических
свойств закваски, интенсификации кислотообразования
рекомендуется добавлять биопрепарат
сублимационной сушки в количестве 0,1
и 0,05% массы сливок вместе с 1,5% закваски
на стерилизованном молоке. Добавление
биопрепарата в малых дозах способствует
улучшению азотистого питания бактериальных
клеток за счет дополнительного введения
аминокислот, азотистых веществ.
Добавление биопрепарата следует
рекомендовать только для сметаны, не
предназначенной для длительного хранения.
Во время хранения сметаны биопрепарат
будет интенсифицировать протеолиз белков
и вызывать порчу сметаны.
В промышленности применяют
три основных способа внесения закваски
для сквашивания сливок: после заполнения
емкости сливками, до ее заполнения, одновременно
с подачей
Сливок в емкость. При первом
способе заквашенные сливки недостаточно
эффективно перемешиваются и продолжительность
сквашивания увеличивается. Этого можно
избежать при двух других способах внесения
закваски. Дозирование закваски удобно
проводить с помощью индукционного расходомера
(ВНИКМИ).
После внесения закваски в течение
первых 3 ч сливки тщательно перемешивают
через каждый час, а затем оставляют в
покое до конца сквашивания.
Сквашивание сливок продолжается
9—16 ч в зависимости от активности закваски
и температуры сквашивания. Сгусток образуется
в результате коагуляции казеина. При
сквашивании происходит отвердевание
высокоплавких глицеридов в жировых шариках,
вследствие чего уменьшается отрицательный
заряд жировых глобул и образуются кучки.
Жировые шарики и их кучки входят в состав
белковых стром и формируют связывающие
мостики между ними, способствуя этим
образованию более плотного сгустка. Наибольшей
плотности сгусток достигает в изоэлектрической
точке белков плазмы и оболочек жировых
шариков, т. е. при рН 4,6—4,7. При удалении
от изоэлектрической точки (рН ниже 4,6—4,7),
что наблюдается при переквашивании сметаны,
белки приобретают противоположный заряд
и происходит их растворение, разрушение
скоплений жировых шариков, нарушение
гелевой структуры и разжижение сгустка.
Поэтому необходимо сквашивание заканчивать
при достижении кислотности 60—75 °Т с учетом
того, что доквашивание произойдет при
медленном охлаждении сметаны до температур
физического созревания ее.
Охлаждение сметаны в период
максимальной скорости размножения молочнокислой
микрофлоры закваски (логарифмическая
фаза), что соответствует кислотности
30—35°Т, способствует более интенсивному
дальнейшему нарастанию кислотности,
получению плотного сгустка кислотностью
60—67 °Т с более высокой дисперсностью
белковых частиц. Это легло в основу разработки
ступенчатого режима получения кисломолочного
сгустка: сквашивание на первой ступени
при температуре 30—31 °С до кислотности
30—35 °Т, охлаждение до температуры 8—10
°С, досквашивание при этой температуре
до кислотности 60—85 °Т и нагревание сквашенных
сливок в целях образования сгустка.
Дисперсность казеиновых частиц
в конце первой ступени сквашивания выше,
чем в исходном сырье, и остается практически
одинаковой до конца сквашивания. Нагревание
таких сливок вызывает быстрое образование
геля. Сгусток, полученный по ступенчатому
режиму, имеет меньшие рН и титруемую кислотность
(на 10—14 °Т), содержит больше в 1,35 раза
летучих жирных кислот, в 6,3 раза ароматобразующих
бактерий,' вязкость и предельное напряжение
сдвига повышаются на 17— 33% по сравнению
с традиционным методом. При ступенчатом
методе сквашивания возрастает количество
связей между структурными элементами
сгустка. Новые структурные элементы повышают
вязкостные показатели сгустка. С увеличением
прочностных и вязкостных показателей
интенсивность выделения сыворотки уменьшается.
В формировании консистенции
сметаны до 30%-ной жирности основную роль
играет коагуляция белков, а в структурировании
сметаны более высокой жирности консистенция
формируется за счет физико-химических
процессов жировой фазы.
После сквашивания сметану
фасуют в крупную тару (металлические
широкогорлые фляги, в деревянные бочки
массой нетто не выше 50 кг) и мелкую (стеклянные
баночки, широкогорлые бутылки, картонные
и пластмассовые стаканчики). Фасование
сметаны в мелкую тару на специальных
автоматах или полуавтоматах более удобно
и составляет около 70% в общем объеме производимой
продукции. Сметана как полидисперсная
структурированная система не обладает
достаточно прочными связями и при механическом
воздействии разжижается. Поэтому желательно
направлять сметану на фасование самотеком,
применять механизмы, которые создают
минимальное воздействие на ее структуру,
или фасовать недосквашенной.
Чтобы сметана приобрела плотную консистенцию, немедленно
после ее фасования направляют в холодильные
камеры с температурой 2—8 °С, где она охлаждается
и созревает. Охлаждение и созревание
сметаны может происходить также до фасования
в тех же емкостях, в которых сквашивались
сливки, после чего готовый продукт фасуют.
Охлаждение в крупной упаковке в холодильной
камере длится около 8—16 ч и созревание
24—48 ч, в мелкой соответственно 2 и 6—8
ч.
С понижением температуры замедляется
развитие молочнокислых стрептококков,
а ароматобразующая микрофлора, напротив,
усиливает свою жизнедеятельность и в
продукте накапливаются ароматические
вещества. В процессе созревания сметана
приобретает оптимальную кислотность
(85—100 °Т), а также более густую консистенцию.
Получение более густой и более плотной
консистенции при созревании обязано
преимущественно отвердеванию глицеридов
жировой дисперсии и некоторых компонентов
оболочек жировых шариков, а также в некоторой
мере набуханию белков. Отвердевшие жировые
шарики образуют «мостики» в белковой
структуре и упрочняют ее.
С понижением температуры
созревания повышается степень отвердевания
жировой фазы, больше образуется «мостиков»
и сметана в большей мере уплотняется.
Продолжительность хранения
сметаны при температуре не выше 8 °С не
более 72 ч разрешается.
ПРОИЗВОДСТВО СМЕТАНЫ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКОЙ СЛИВОК
Технологический цикл производства
сметаны длительный и составляет 36 ч, требует
больших затрат энергии и производственных
площадей. Замена длительного процесса
физического созревания сметаны предварительной
термомеханической обработкой сливок
перед сквашиванием в потоке позволяет
совместить во времени процессы физического
созревания и сквашивания, этим сократить
цикл производства почти в 2 раза, значительно
улучшить консистенцию продукта и ее стабильность
(рис. 7).
Гомогенизированные и пастеризованные
сливки подвергают ступенчатому охлаждению:
вначале в секции пластинчатого аппарата
до 20 °С с последующей выдержкой в течение
1 — 1,5 ч, а затем до 4—6 °С летом и 6—8 °С
зимой в турбулентном потоке — и выдерживают
в течение 0,5—1 ч. При быстром охлаждении
и выдержке при 20 °С происходит отвердевание
высокоплавких групп глицеридов в наиболее
стабильных полиморфных модификациях.
Отдельное выкристаллизовывание
высокоплавких групп глицеридов от легкоплавких
и среднеплавких способствует получению
наиболее термоустойчивой Твердой фазы,
которая войдет в структуру белкового
сгустка и не будет расплавляться
При перемешивании сметаны
и способствовать стабильности ее консистенции.
Последующее быстрое охлаждение сливок
до 4— 8 °С способствует образованию многочисленных
смешанных кристаллов легко - и среднеплавких
глицеридов в легкоплавких полиморфных
формах. Они будут стабилизироваться при
последующем сквашивании продукта и служить
затравкой для дополнительного отвердевания
глицеридов при охлаждении сквашенной
сметаны.
После термомеханической обработки
сливки нагревают до температуры сквашивания
при мягком, режиме: температура теплоносителя
не должна быть выше 25°С, а температура
сквашивания— летом не выше 22 °С, зимой
24 °С. При превышении этих температур произойдет
излишнее расплавление отвердевшего жира
или полностью может быть аннулирован
эффект термомеханической обработки сливок.
При использовании этого метода нельзя
брать температуры теплоносителя высокие
(30—40°С) и сквашивания (25—27°С).
Сквашенную сметану охлаждают
в потоке до б—7 °С летом и до 8—10 °С зимой,
дополнительного физического созревания
с выдержкой не требуется. После фасования
готовый продукт можно направлять в реализацию.
Чем больше отвердело жира при ступенчатой
термомеханической обработке сливок,
тем прочнее будет структура сметаны и
тем выше способность продукта к восстановлению
структуры после перемешивания. Сметана,
изготовленная по традиционной технологии,
после механического воздействия (перемешивания)
разжижается и не восстанавливает свою
структуру независимо от продолжительности
выдержки. Изготовленная же с предварительной
термомеханической обработкой сливок
после перемешивания сметана обладает
высокими тиксотропними свойствами, ее
загустевание происходит в течение 0,5—1
ч. Это связано с тем, что в белковую структуру
сметаны входит максимально отвердевший,
равномерно распределенный жир, упрочняющий
сгусток, обладающий достаточной термоустойчивостью
и не расплавляющийся при перемешивании.
Производство сметаны с термомеханической
подготовкой сливок менее энергоемко
и менее продолжительно, обеспечивает
получение продукта более густой, плотной
и стабильной консистенции по сравнению
с традиционной технологией.
КАЧЕСТВО
ИСХОДНОГО СЫРЬЯ
Одно из основных требований к молоку
как сырью для производства молочных продуктов
- получение его от здоровых животных.
В соответствии с ГОСТ Р 52092-2003 на выработку
сметаны допускается использовать молоко-сырье
не ниже II сорта, т.е. общей бактериальной
обсемененностью не более 10е КОЕ/см3, количеством соматических клеток
— не более 106 в 1 см3, кислотностью — не более 20,99 °Т.
В международной практике установлена
верхняя граница допустимого содержания
соматических клеток в сборном молоке
- 5•105 в 1 см3. При наличии даже такого их количества
в зависимости от присутствия патогенных
микроорганизмов можно ожидать в сборном
молоке до 30 % примеси анормального (маститного)
молока. Известно, что примесь уже 15—25
% такого молока вызывает снижение качества
кисломолочных продуктов. Содержание
соматических клеток более 3?105 в 1 см3 задерживает размножение L. lactis и других
заквасочных микроорганизмов. Наличие
106 соматических клеток в 1 см3 значительно снижает его термостабильность.
Маститное молоко инфицировано термостойкими
биологически активными стафилококками,
инактивация которых достигается при
температуре 85 °С в течение 30 мин. У молока
с высоким содержанием соматических клеток
высокая протеои липолитическая активность,
низкая термоустойчивость, что приводит
к порокам вкуса готового продукта, ухудшению
его хранимоспособности. Изменения, происходящие
в белковой фракции такого молока, ведут
к увеличению продолжительности сквашивания
и ухудшению свойств сгустка.
Общая бактериальная обсемененность
- индикатор условий содержания животных,
получения, хранения и транспортирования
молока-сырья. С этим показателем в прямой
зависимости находятся количество и спектр
микробных ферментов, приводящих к нежелательным
биохимическим процессам, в результате
которых образуются вещества, ухудшающие
технологические свойства молока: пептиды,
амины, карбоновые кислоты (масляная, капроновая,
пировиноградная, молочная и т.д.). Чем
выше бактериальная обсемененность молока,
тем выше титр бактериофагов. Кислотность
сборного молока 21 °Т может свидетельствовать
о довольно высоком уровне его обсемененности
(более 106КОЕ/см3) и низкой термоустойчивости. Принимая
такое молоко на переработку, необходимо
учитывать, что его показатели находятся
на грани риска получения нестандартного
продукта. Это молоко не должно храниться
сырым, так как в нем развивается психоротрофная
микрофлора, вырабатывающая протеолиполитические
ферменты, которые расщепляют молочные
белки, жир и приводят к появлению таких
пороков, как горечь, тухлый запах и вкус.
При хранении молока развиваются также
термоустойчивые колиформные бактерии.
Сливки, полученные из молока повышенной
кислотности, обладают пониженной термоустойчивостью,
и применение более жестких режимов их
пастеризации может привести к появлению
пороков консистенции в сметане: неоднородная,
крупитчатая, жидкая, с отделением сыворотки.
Продукт, выработанный из молока повышенной
кислотности, обладает более низкой хранимоспособностью.