- •Резервуарный способ производства
- •Приемка и подготовка сырья
- •Нормализация сливок
- •Гомогенизация, пастеризация и охлаждение сливок
- •Заквашивание и сквашивание сливок
- •Перемешивание сквашенных сливок
- •Упаковка и маркировка
- •Охлаждение и созревание
- •Термостатный способ производства
- •Сквашивание сливок
- •Охлаждение и созревание
- •1. Особенности технологии производства отдельных видов сметаны и сметанных продуктов
- •Особенности технологии производства отдельных видов сметаны и сметанных продуктов
- •Ускоренный способ производства сметаны
- •Сметана «Студенческая», «Столовая»
- •Сметана ацидофильная
- •Сметана «Особая»
- •Сметана «Южная»
- •Сметана «Домашняя»
- •Пороки сметаны и меры их предупреждения
Модуль 3
Лекция 11
-
Биотехнология сметаны.
-
Биохимические и физико-химические основы производства сметаны.
-
Способы производства: термостатный и резервуарный. Технологические схемы производства.
-
Обоснование режимов тепловой обработки и гомогенизации сливок в производстве сметаны.
-
Созревание сметаны, сущность процесса, режимы.
Сметана – rисломолочный продукт, изготовляемый сквашиванием сливок с добавлением или без добавления молочных продуктов заквасочными микроорганизмами лактококков или смесью лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков, при этом общее содержание заквасочных микроорганизмов в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в 1 г продукта (ГОСТ Р 52738).
Среди других кисломолочных продуктов сметана выделяется высокими пищевыми достоинствами. Благодаря изменениям, происходящим с белковой частью в процессе сквашивания, сметана усваивается организмом быстрее и легче, чем сливки соответствующей жирности. В ней содержатся все витамины, имеющиеся в молоке, причем жирорастворимых А и Е – в несколько раз больше. Некоторые молочнокислые бактерии в процессе сквашивания сметаны способны синтезировать витамины группы В, поэтому в сметане, по сравнению с молоком, также выше содержание этих витаминов.
Сметана пользуется большим спросом у населения. Ее используют при изготовлении разнообразных блюд, приправ, а также для непосредственного употребления в пищу. Сметана – русский национальный продукт и долгие годы вырабатывалась только в нашей стране. В других странах она выпускается под названием «русские сливки», «кислые сливки», «сливки для салатов».
В зависимости от используемого молочного сырья сметана может вырабатываться:
-
из нормализованных сливок;
-
из восстановленных сливок;
-
из рекомбинированных сливок;
-
из их смесей.
В зависимости от массовой доли жира продукт подразделяют на:
-
нежирный (10,0; 12,0; 14,0%);
-
маложирный (15,0; 17,0; 19,0%);
-
классический (20,0; 22,0; 25,0; 28,0; 30,0; 32,0; 34,0%);
-
жирный (35,0; 37,0; 40,0; 42,0; 45,0; 48,0%);
-
высокожирный (50,0; 52,0; 55,0; 58,0%).
Основные показатели, характеризующие качество продукта даны в табл. 2.3.
Органолептические показатели
Наименование показателя |
Характеристика |
Внешний вид и консистенция |
Однородная густая масса с глянцевой поверхностью |
Вкус и запах |
Чистые, кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов. Для продукта из рекомбинированных сливок допускается привкус топленого масла |
Цвет |
Белый с кремовым оттенком , равномерный по всей массе |
Физико-химические показатели сметаны
Наименование показателя |
Норма для продукта |
|
|||||
нежирного |
маложирного |
классического |
жирного |
высокожирного |
|||
Массовая доля белка,%, не менее |
3,0 |
2,8 |
2,6 |
2,4 |
2,2 |
|
|
Кислотность, оТ, не более |
От 60 до 90 |
От 60 до 100 |
|
||||
Температура при выпуске с предприятия, оС |
4±2 |
|
Микробиологические показатели сметаны
Показатель |
Характеристика |
Бактерии группы кишечной палочки, БГКП, в 0,001 см3 (г) продукта |
Не допускаются |
Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы, в 25 см3 (г) продукта |
Не допускаются |
Коагулазо-положительные S. aureus, в 1 см3 (г) продукта |
Не допускаются |
Фосфатаза отсутствует.
Для сметаны, вырабатываемой полностью из сухих молочных продуктов и сливочного масла, а также для сметаны, вырабатываемой из сливок с добавлением сухого молока, допускается увеличение верхнего предела кислотности на 10 °Т.
Для изготовления продукта применяют следующее сырье:
-
молоко натуральное коровье – сырье не ниже второго сорта по ГОСТ Р 52054;
-
молоко цельное сухое с индексом растворимости не более 0,3 см3 сырого осадка по ГОСТ 4495;
-
молоко обезжиренное сухое с индексом растворимости не более 0,4 см3 сырого осадка по ГОСТ 10970;
-
сливки сухие высшего сорта по ГОСТ 1349;
-
закваска лактококков для сметаны по действующим техническим условиям, утвержденным в установленном порядке;
-
закваска лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков для сметаны по действующим техническим условиям, утвержденным в установленном порядке;
-
концентраты бактериальные лактококков для сметаны по действующим техническим условиям, утвержденным в установленном порядке;
-
концентраты бактериальные лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков для сметаны по действующим техническим условиям, утвержденным в установленном порядке;
-
концентраты бактериальные термофильных молочнокислых стрептококков по действующим техническим условиям, утвержденным в установленном порядке.
Сырье, применяемое для изготовления продукта, по показателям безопасности должно соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.1078, СанПиН 2.3.2.1280.
Сметану вырабатывают резервуарным и термостатным способами. Эти способы различаются между собой только методом сквашивания сливок.
При резервуарном способе подготовленные заквашенные сливки сквашивают в крупных емкостях (резервуарах, ваннах). Образовавшийся при сквашивании сгусток перемешивается и фасуется в потребительскую или транспортную тару, после чего направляется в холодильную камеру для охлаждения и созревания.
При термостатном способе производства сметаны сливки после заквашивания в емкости немедленно фасуют в потребительскую тару и сквашивают в термостатной камере, а затем направляют в холодильник. Этот способ применяется в основном при выработке низкожирных видов сметаны и в те периоды года, когда на переработку поступает сырье с низким содержанием СОМО и белка, например, весной.
Схематическая последовательность технологического процесса производства сметаны представлена на рис.
а – с применением гомогенизации сметаны; б – с применением физического созревания сливок: 1 – резервуар для сливок; 2 – ротационный насос; 3 – бак балансированный; 4 – пастеризационно-охладительная установка; 5 – резервуар для сквашивания сливок; 5 – гомогенизатор; 7 – автомат для расфасовки; 8 – ванна для сквашивания сливок.
Схема линии производства сметаны из свежих сливок
Резервуарный способ производства
Технологический процесс производства сметаны резервуарным способом состоит из следующих операций:
-
приемка и подготовка сырья;
-
нормализация сливок;
-
гомогенизация, пастеризация и охлаждение сливок;
-
заквашивание и сквашивание сливок;
-
перемешивание сквашенных сливок;
-
упаковка, маркировка;
-
охлаждение и созревание.
Приемка и подготовка сырья
Молоко и другое сырье (молоко сухое) принимают по массе и качеству, установленному лабораторией предприятия, а также на основании сертификационных документов поставщиков.
Сухие закваски, бактериальные концентраты принимают согласно удостоверению качества и безопасности и сертификату соответствия по количеству, массе, внешнему виду и маркировке.
С целью улучшения качества продукта рекомендуется отбирать молоко коровье с общей бактериальной обсемененностью не более 5∙105 КОЕ/см3, с содержанием соматических клеток не более 5∙105 в 1см3, не ниже второго класса по пробе на брожение, термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже второго класса, массовой долей белка не менее 2,8%, кислотностью не более 200Т.
Производство сметаны из сливок, полученных из молока-сырья
Принятое коровье молоко очищают от механических примесей на центробежных молокоочистителях или пропускают через фильтр. Затем молоко направляют на переработку или охлаждают до температуры (4±2) оС и хранят в резервуарах промежуточного хранения. Хранение молока, до переработки охлажденного до температуры 4 оС, не должно превышать 12 ч; охлажденного до температуры 6 оС – 6 ч. Молоко с повышенной бакобсемененностью (более 5∙105 КОЕ/см3) длительно хранить до переработки не рекомендуется. Молоко сепарируют, соблюдая правила, предусмотренные технической инструкцией по эксплуатации сепараторов.
Нормализация сливок
Сливки, полученные при сепарировании молока, нормализуют по массовым долям жира и белка молоком, более жирными сливками, сухим молоком. Нормализацию сливок осуществляют с таким расчетом, чтобы массовые доли жира (м.д.ж.) и белка в готовом продукте были не менее, предусмотренных государственным стандартом.
Расход молока для получения требуемой массы сливок определенной жирности с учетом потерь определяют по следующей формуле:
Мм=Мсл∙∙100∙(Жсл – Жо)/(Жм – Жо)∙(100 – П),
где: Мм – масса молока, направляемого на сепарирование, кг;
Мсл – требуемая масса сливок, кг;
Жсл – требуемая массовая доля жира в сливках, %;
Жм – массовая доля жира в сепарируемом молоке, %;
Жо – массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;
П – норма потерь, %.
Массу молока, которую следует добавить для нормализации сливок по массовой доле жира определяют по следующей формуле:
Мм=Мсл∙∙(Жсл – Жслтр)/(Жслтр – Жм),
где: Мм – масса молока, теребуемая для нормализации сливок, кг;
Мсл –масса сливок, подлежащая нормализации, кг;
Жсл –массовая доля жира в сливках, подлежащих нормализации %;
Жслтр – требуемая массовая доля жира в нормализованных сливках, %:
Жслтр=( Жсм ∙100 – Жз∙Мз)/(100 – Мз),
где: Мз – объемная доля закваски, %;
Жз – массовая доля жира в закваске, %;
Жсм – массовая доля жира в сметане, %.
Массу сливок с более высокой массовой долей жира (Мвс), требующуюся для нормализации сливок с меньшей массовой долей жира, рассчитывают по формуле:
Мвс= Мсл ∙( Жслтр – Жсл)/( Жвс – Жслтр),
где: Жвс –массовая доля жира в высокожирных сливках, %.
Расчет многокомпонентных рецептур (при необходимости нормализации сливок по м.д. белка) может быть проведен арифметическим методом с применением графиков, методом произвольного выбора или алгебраическим методом решения систем уравнения с несколькими неизвестными.
Ниже в общем виде приведены 3 уравнения для определения неизвестных масс трех компонентов смеси:
– уравнение баланса общей массы нормализованной смеси, кг;
– уравнение баланса массы жира в нормализованной смеси, кг;
– уравнение баланса массы белка в нормализованной смеси, кг,
где: Мх, Му, Мz – искомые массы компонентов нормализованной смеси, кг;
Мk – известная масса компонента смеси (например, масса закваски), кг,
k – количество компонентов смеси с известной массой (0-n);
Мсм – общая масса нормализованной смеси, кг;
Жх, Жу, Жz – массовые доли жира в компонентах с искомой массой, %;
Жk – массовая доля жира в компонентах с известной массой, %;
Жсм – требуемая массовая доля жира в нормализованной смеси, %;
Бх, Бу, Бz – массовые доли белка в компонентах с искомой массой, %;
Бk – массовая доля белка в компонентах с известной массой, %;
Бсм – требуемая массовая доля белка в нормализованной смеси, %.
Путем совместного решения трех указанных уравнений методом подстановки и исключения находят массы отдельных компонентов смеси. Если количество неизвестных компонентов больше 3-х, то массой одного или нескольких задаются, остальные определяют.
Рецептуры на сметану с учетом физико-химических показателей применяемого сырья рассчитывают так, чтобы массовые доли жира и белка в готовом продукте были не менее предусмотренных государственным стандартом. Для улучшения консистенции сметаны допускается использовать молоко сухое цельное или обезжиренное в массе до 40 кг на 1 тонну продукта с целью увеличения массовой доли белка в сливках.
В емкость с обогреваемой рубашкой и мешалкой вносят часть нормализованных по массовой доле жира сливок или молока (натурального, обезжиренного), предназначенного к введению в смесь, при температуре 40-45 оС и постепенно при перемешивании добавляют сухое молоко. Смесь интенсивно перемешивают до полного растворения внесенного компонента, не допуская ее вспенивания. Для более быстрого и полного растворения сухого молока рекомендуется применять циркуляцию смеси с помощью насоса, эмульсора, роторно-пульсационного аппарата, диспергатора или др. специальное оборудование. Растворение считается законченным, если полученный раствор однороден и на поверхности отсутствуют частицы сухого продукта. Нормализованные сливки фильтруют для освобождения от нерастворившихся частиц сухого молока и механических примесей.