Технология производства сметаны

В таблице 2 представлены общие микробиологические критерии безопасности и качества сливок-сырья, подлежащие контролю в условиях производственной лаборатории и рекомендуемая периодичность контроля.

 Таблица  2. Общие микробиологические показатели  безопасности и качества сливок-сырья  и рекомендуемая периодичность  контроля в условиях производственных лабораторий  

Наименование  показателя 

Нормируемые значения 

Рекомендуемая периодичность контроля  

Нормальный  контроль 

Усиленный контроль  

КМАФАнМ, КОЕ/ см3, не более 

5х105-4х106 

не реже одного раза в 10 дней 

в каждой партии  

Класс по редуктазной пробе 

I, II 

не реже одного раза в 10 дней 

в каждой партии*  

Ингибирующие  вещества 

Отсутствуют 

не реже 3 раз в год 

в каждой партии  
 

Усиленный контроль микробиологических показателей  безопасности сливок-сырья следует  проводить в случае обнаружения существенного превышения показателя уровня бактериальной обсемененности относительно допустимых норм или подтвержденного наличия ингибирующих веществ. Цель усиленного контроля сливок-сырья - выявление причин, приводящих к нарушению норм безопасности.

    Вспомогательное сырье и компоненты.

При производстве молочных и молокосодержащих продуктов  используются функционально необходимые  ингредиенты (ферментные препараты, бактериальные  концентраты, соли-плавители, структурообразователи, соль, сахар и т.д.); пищевые добавки (загустители, стабилизаторы, консерванты и т.д.) и разнообразные немолочные компоненты (немолочные жиры, немолочные белки, мясные продукты, фрукты, овощи, специи, зелень, орехи и др.).

Перечень  используемых при производстве молочных продуктов ингредиентов, вспомогательного сырья и всевозможных добавок в настоящее время настолько велик, разнообразен и изменчив, что описать конкретные нормы содержания тех или иных микроорганизмов, подлежащих контролю, а так же порядок их контроля для каждого отдельного компонента не представляется возможным. Для многих компонентов требования микробиологической безопасности включены в технические документы предприятия-изготовителя. Все виды и группы вспомогательного сырья и используемых компонентов должны соответствовать требованиям нормативных и/или технических документов на данные продукты, или спецификациям, являющимся необходимой частью договора-поставки. Данное соответствие должно быть подтверждено документами, подтверждающими качество и безопасность продукции и применяемыми в законодательно установленном порядке.Входной контроль вспомогательного сырья и компонентов, доза внесения которых в продукт незначительна (до (1,5±0,5) %) или их бактериальная обсемененность не может оказать существенного влияния на безопасность и качество готового продукта (соль, сахар, немолочные жиры и т.д.), можно проводить по документам, подтверждающим их соответствие нормам безопасности. Входной контроль вспомогательного сырья и компонентов, доза внесения которых в продукт значительна (более 2,0 %) или их бактериальная обсемененность может оказать существенное влияние на безопасность и качество готового продукта (мясные продукты, фрукты, овощи и т.д.), рекомендуется проводить путем контроля основных показателей безопасности и качества. Вышеуказанный порядок входного контроля вспомогательного сырья носит рекомендательный характер. Контроль вспомогательного сырья зависит от различных факторов, в частности, стабильности качества сырья, получаемого от постоянных поставщиков; появления ряда специфических пороков вкуса, консистенции или внешнего вида продукта, которые могут быть связаны с микробиологическими показателями вспомогательного сырья и т.д. При возникновении подозрений на несоответствие качества и безопасности используемых сырья и компонентов установленным требованиям или на нарушение режимов их хранения, проводят обязательный контроль показателей, заложенных в нормативные и технические документы, используя стандартные методы.  При несоответствии контролируемых показателей нормам, установленным в нормативных и технических документах, сырье и используемые компоненты подлежат возврату. Таким образом, в условиях производственных лабораторий должен проводиться плановый контроль всех видов основного и вспомогательного сырья, по показателям, заложенным в соответствующие нормативные и/или технические документы и согласованным в установленном порядке. Проводимый контроль должен обеспечить выпуск из данного сырья гарантированно безопасной и качественной продукции, а при необходимости дать возможность прогнозировать и предотвратить пороки, связанные с микробиологической обсемененностью сырья.  
 

       
 
 
 
 
 
 
 
 

 

  2 Принципиально технологическая схема 

       Технология сметаны  состоит из операций нормализации сливок, пастеризации и гомогенизации их, охлаждения до температуры заквашивания и сквашивания, охлаждения и созревания. Большинство операций -- общие для всех видов сметаны, но имеются различия в условиях обработки сливок, сквашивания, применяемых заквасок и др. Сметану вырабатывают термостатным и резервуарным способами, по традиционной схеме и с предварительным созреванием сливок перед сквашиванием.

       Для получения  сметаны стандартной жирности сливки нормализуют по жиру с учетом нормы  вносимой закваски и вида молока (цельное  или обезжиренное). Если при выработке  сметаны используют добавки и  наполнители, массовую долю жира в нормализованных  сливках устанавливают с учетом их массы и жирности.

       Сметану вырабатывают только из пастеризованных сливок, чтобы обеспечить высокие ее санитарно-гигиенические свойства и стойкость при хранении. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3 Машинно-аппаратурная  схема 

    Для производства сметаны применяют следующее оборудование:

• весы
• емкость для приемки сырья
• насос
• емкость для хранения и нормализации сливок
• пластинчатый нагреватель- охладитель
• трубчатый пастеризатор
• емкостный аппарат для созревания сливок
• пластинчатый теплообменник для сливок
• емкость для сквашивания сливок
• мембранный насос
• автомат для фасовки и упаковки сметаны

 
 

       Пастеризация  сливок 

       Необходима  не только для уничтожения всей вегетативной микрофлоры, но и разрушения иммунных тел, которые будут мешать развитию молочнокислых бактерий закваски. Пастеризация также преследует цель полной инактивации ферментов, таких как липаза, пероксидаза, галактоза и протеаза, которые при хранении сметаны будут вызывать глубокие изменения компонентов продукта и быструю его порчу. Кроме того, пастеризация сырья играет большую роль в улучшении консистенции сметаны и ее синеретических свойств. Происходит денатурация сывороточных белков (на 40--60%), что повышает гидратационные свойства казеина. Он активнее связывает воду и больше набухает при сквашивании. Денатурированные сывороточные белки коагулируют вместе с казеином при сквашивании и участвуют в образовании болёе прочного сгустка с замедленным отделением сыворотки.

            Оптимальным режимом  пастеризации сливок при выработке  cметаны являются температура --95°С с выдержкой 15-- 20 с, обеспечивающим эффективность пастеризаций 99,99 %. Для бактериально загрязненных сливок второго сорта применяют более жесткие режимы пастеризации -- температура не ниже 93--96°С и выдержка 10--20 мин.

            При высокотемпературной  пастеризации (92--96°С) образуется ряд летучих веществ, в том числе сероводород, которые придают сливкам ореховый, выраженный привкус пастеризации, который высоко ценится потребителями. При высокой температуре пастеризации также создаются оптимальные условия для эффективного развития молочнокислых бактерий закваски: снижается  окислительно-восстановительный потенциал, с частичным разложением белка, с образованием более простых  пептидов, свободных аминокислот  и других продуктов -- стимуляторов роста бактерий.

       При пастеризации происходит частичная денатурация  оболочечного вещества жировых шариков, что способствует разрушению скоплений  жировых шариков. При температуре  пастеризации выше 95°С коалисцированные жировые шарики образуют капли жира размером до 15 мкм.

       Тепловую обработку  сливок осуществляют в пластинчатых пастеризационно-охладительных установках, обеспечивающих автоматический контроль и регулирование температурных режимов. 

       Гомогенизация сливок 

       Для получения  однородной и густой сметаны, прочно удерживающей влагу, сливки перед заквашиванием  необходимо гомогенизировать. В негомогенизированных сливках жировые шарики распределяются беспорядочно в белковой структуре геля, в гомогенизированных -- равномерно. При гомогенизации происходит диспергирование не только жировых шариков, но и белковых частиц. дробление жировых шариков сопровождается значительными изменениями в структуре и составе их оболочек, резко увеличивается (в 4--5 раз) суммарная поверхность шариков, происходит дополнительное связывание воды вновь образованными оболочками жировых шариков. Все это приводит к повышению вязкости гомогенизированных сливок. Чрезмерно дробление жировых шариков при гомогенизации привести к образованию ими больших скоплений -- гроздьев (до 10--20). Их образованию способствуют снижение электрозаряженности и выделение свободного жира при дроблении шариков. Жидкий жир играет здесь роль цемента при слипании жировых шариков в кучки-гроздья. Наибольшее кучеобразование наблюдается при низких температурах гомогенизации (20--30°С) и высоком давлении, особенно для сливок повышенной жирности. Существует закономерность: чем больше скоплений жировых шариков, тем ниже стабильность белков. Чрезмерная вязкость сливок, образование большого числа жировых кучек обусловливают получение рыхлой, хлопьевидной, «шероховатой»' консистенции с комочками жира, утрату глянцевитости.

        Оптимальными  режимами гомогенизации сливок в  производстве сметаны 25%-ной и 30%-ной  жирности являются температуры 70°С и давление 10 МПа, сметаны. 10, 15 я 20%-ной жирности -- 14--18 МПа. Чем выше концентрация жира в сметане, тем ниже давление оптимального режима гомогенизации. Избрание температуры гомогенизации ниже и выше 70°С обусловливают возрастание количества и размеров скоплений жировых шариков, что ухудшает консистенцию сметаны. Сметана, изготовленная при оптимальных режимах гомогенизации сливок, имеет наиболее высокие показатели плотности, пластичности, структурно-механических свойств, сгусток прочно удерживает влагу.

            В производстве сметаны сливки рекомендуется гомогенизировать после пастеризации, хотя имеется  опасность повторного обсеменения  сливок в процессе гомогенизации. Но здесь необходимо соблюдать строгий  санитарно-гигиенический контроль за гомогенизатором и молокопроводами. Такая последовательность операций обусловлена тем, что в процессе гомогенизации снижается стабильность белковой фазы, поэтому при последующей пастеризации могут образоваться хлопья белка в сливках и крупитчатая консистенция в сметане.

             При гомогенизации, как известно, значительно повышается дисперсность жировых шариков, происходят глубокие конформационные изменения оболочек жировых шариков, уменьшается количество свободного жира в сливках, содержание которого повышается при термической обработке. Поэтому пастеризация гомогенизированных сливок может вызвать образование большого числа коалесцированных жировых шариков в виде капель жира, а вместе с тем появление жировых комочков в сметане. Гомогенизация способствует также активизации ферментов сливок, в том числе и липазы, сопровождаемой образованием свободных жирных кислот и появлением салистого привкуса. Поэтому до гомогенизации необходимо инактивировать ферменты пастеризацией сливок. Технологическая инструкция рекомендует сначала проводить гомогенизацию, а затем пастеризацию, чтобы обеспечить высокое санитарно-гигиеническое состояние сливок. Выбор последовательности операций гомогенизации и пастеризации зависит от качества исходного сырья, санитарно-гигиенических условий производства и применяемого оборудования. 

       Заквашивание  и сквашивание сливок

         После пастеризации и гомогенизации сливки охлаждают  до температуры заквашивания: 18--22°С летом, 22--23°С зимой -- и направляют в резервуары для заквашивания. Повышение температуры сквашивания сметаны до 25--27°С интенсифицирует процесс, но поверхность продукта может потерять глянцевитость, значительно изменяются процессы отвердевания жировой дисперсии, играющие важную роль в получении более плотной и густой сметаны.

           Количество вносимой закваски (от 0,5 до 5%), качественный ее состав и активность значительно влияют на продолжительность сквашивания  и качество сметаны.

          Для производства сметаны используют многоштаммовые закваски, приготовленные на чистых культурах гомо- и гетероферментативных мезофильных молочнокислых стрептококков Str. lactis, Str. сremoris, Str diactileasctis, Str. subsp. или Str acetoinicus, а для ацидофильной сметаны - ацидофильной палочки и ароматобразующего молочнокислого стрептококка. 

       Применяют закваски двух типов: в составе одной из них преобладает молочнокислый стрептококк Stг. 1асtis, основным компонентом другой является сливочный стрептококк Str. сremoris (каунасская закваска).. При подборе штаммов микрофлоры закваски необходимо учитывать своеобразие физиологических свойств микроорганизмов в данной климатической зоне. Закваски, составленные на местных штаммах, отличаются более высокой биохимической активностью, особенно по образованию ароматических веществ.

           Мезофильные молочнокислые стрептококки в производственных условиях довольно часто теряют активность к кислотообразованию, чувствительны к бактериофагу и сезонным изменениям химического состава молока. С целью повышения активности закваски создают мутанты путем воздействия на штаммы молочнокислых бактерий УФ-лучами, химическими веществами и др. Вместо Str diactileasctis , чувствительного к бактериофагу, вводят Str acetoinicus . Чтобы получить сметану 20%-ной жирности более вязкой консистенции, в состав закваски наряду с молочнокислыми бактериями вводят уксуснокислые; подбирают штаммы Str.сremoris, способные к образованию более вязкого сгустка, а также практикуется сочетание мезофильных и термофильных стрептококков, дающих хорошие результаты получения более плотной и вязкой консистенции сметаны в весеннее время с пониженным содержанием белков в молоке, и ускоряющих сквашивание на 1--2ч.

            Созданы закваски для низкожирной сметаны, объединенные под общим названием «Днепрянские», с включением новых видов микроорганизмов из рода Leuconostoc, к ним подсевают палочковидные микроорганизмы. «Днепрянская» закваска отличается способностью синтезировать вязкие полимеры из лактозы и сахарозы. Образующиеся вязкие полимеры являются естественными коллоидными стабилизаторами, способствующими мелкохлопьевидному свертыванию белков молока, получению нежной сметанообразной консистенции различной степени вязкости, повышению стойкости продукта при хранении. При этом необходимо учитывать, что излишне вязкий сгусток разрушается при перемешивании (например, во время фасования), быстрее и медленнее восстанавливается, чем сгусток средней и небольшой вязкости.