Исследование йогурта обогащенный

 

    Обезжиренное  молоко - в отличии от цельного, в нем содержится только 0,05% жира, количество прочих составных веществ примерно такое же, как и в цельном молоке.

    Сливки - содержание жира 10-15%; в этом заключается  их основное отличие от цельного молока.

    Сухое цельное и обезжиренное молоко, сгущенное  молоко - молочные концентраты, вырабатываемые из натурального цельного и обезжиренного  коровьего молока. В цельном сухом молоке содержится примерно 25% жира, 70% сухих обезжиренных веществ молока, 3-4% влаги; в обезжиренном - 94-96% сухих обезжиренных веществ молока, 4-6% влаги. Состав сгущенного молока с сахаром: жир - 8,8%, свекловичный сахар - 44,6%, вода - 26%, сухих обезжиренных веществ молока - 20,6%.

    Сыворотка - отход при производстве творога, сыра и казеина, она богата молочным сахаром, солями и содержит небольшое количество белка.

    Пахта - отход при производстве масла, в  ней содержится 0,3-0,5% жира и составные части молока. Пахта богата лицетином - жироподобным веществом, имеющим важное физиологическое значение.

    Стабилизаторы - это вещества, которые вводят в  состав молочных продуктов для укрепления их структуры и придания им устойчивости во время хранения.

    Стабилизаторы относят к гликолидам, они содержат гидрофильные группы, с которыми вступает во взаимодействие вода. В кисломолочных  напитках содержится 86-89% воды, в том числе свободная влага составляет 83-86%, а связанная - только 3-5%. В системах, которые создаются гликоидами, часть воды связывается водными связями и принимает участие в процессах структурообразования. Связанная вода не доступна для микроорганизмов.

    По  химическому строению стабилизаторы  делятся на полисахариды и белки. По происхождению гликоиды бывают натуральные и искусственные. Натуральные стабилизаторы делятся на растительные (пектин, агар, карагинан, камеди, альгинаты) и животные (желатин). Используют также искусственные стабилизаторы (гидроксиметилцелюлоза).

    Для производства йогурта должно применяться следующее сырье:

    молоко  коровье, заготовляемое не ниже 2 сорта, кислотностью не более 19Т, плотностью не более 1027кг/м по ГОСТ 13264; Таблицу или написать словами

    молоко  коровье обезжиренное кислотностью не более 20Т, плотностью не более 1030кг/м, получаемое из молока, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 13264;

    сахар-песок  по ГОСТ 21-94;

    сахар-рафинад  по ГОСТ 22-94;

    сиропы  плодовые и ягодные по ГОСТ 7694-71.;

    джемы по ГОСТ Р 52817-2007;

    повидло по ГОСТ Р 51934-2002;

    варенье по ГОСТ 7061-88;

    красители пищевые ароматизированные по ГОСТ Р 52481-2005;

    стабилизатор;

    чистые  культуры термофильного стрептококка и болгарской палочки по ТУ 10-02-02-789-65 [14].

    Характеристика  микроорганизмов  молочнокислого брожения

    Для выработки кисломолочных продуктов применяют следующие культуры молочнокислых бактерий и дрожжей: молочнокислый стрептококк (Streptococcus lactis) мезофильный и термофильный; болгарскую палочку (Lactobacterium bulgaricum), сливочный стрептококк (Streptococcus cremoris), ацидофильную палочку (Lactobacterium acidophilium), ароматообразующие бактерии: диацетилактис (Streptococcus diacetilactis), цитроворус (Streptococcus citrovorus), парацитоворус (Streptococcus paracitrovorus), ацетоиникус (Streptococcus asetoinicus) и молочные дрожжи, сбраживающие лактозу.

    Каждый  продукт изготовляют с помощью  определенных культур микроорганизмов. Например, при производстве йогурта применяют закваски термофильного стрептококка и болгарской палочки.

    Молочнокислый стрептококк (Streptococcus lactis) - микроорганизм, наиболее широко используемый для приготовления молочнокислых продуктов. Под его действием образуется плотный сгусток.

    Различают мезофильные стрептококки, для которых  оптимальной является температура 30-35˚ С, и термофильные стрептококки, для которых наиболее благоприятной является температура 40-42˚ С.

    Предел  кислотообразования молочнокислых  стрептококков 120-130˚ Т. При более  высокой кислотности их жизнедеятельность  прекращается.

    Streptococcus thermophilus (термофильный стрептококк) занимает промежуточное положение между гомо - и гетерофакультативными стрептококками. Его относят к факультативным молочнокислым стрептококкам. Streptococcus thermophilus представляет собой грамположительные шарообразные и элипсовидные клетки диаметром 0,7-0,9мкм, спор и капсул не образует, неподвижен. Факультативный анаэроб. Хорошо растет на обезжиренном и гидролизованном молоке. Характерным признаком Streptococcus thermophilus является широкий диапазон температур роста - от 20 до 50˚ С.

    Сквашивает  молоко через 3,5-6 часов, предельная кислотность составляет 110-115˚Т.

    Особенностью  термофильного стрептококка является слабовыраженная сахаролитическая активность. Его штаммы ферментируют только лактозу, глюкозу и сахарозу, иногда сбраживают рафинозу. Обладает относительно высокой термоустойчивостью. Выдерживает температуру 75˚С в течении 15 мин., вследствие чего составляет значительную часть остаточной микрофлоры в молоке после пастеризации.

    Штаммы  термофильного стрептококка чаще выделяют из сырого молока, их в комбинации с болгарской палочкой используют в производстве ряженки, варенца, йогурта, мечниковской простокваши, а также кисломолочных напитков и творога ускоренной выработки, сыров с высокой температурой второго нагревания.

    Болгарские  палочки (Lactobacterium bulgaricum) - это лактобактерии, которые представляют собой палочки размером 4-15 х 0,5-0,6мкм., неподвижны, спор и капсул не образуют. Термофильная бактерия, которая лучше всего развивается при температуре 42-45˚С. Сильный кислотообразователь (кислотность сквашенного молока может превышать 300˚Т). Являются факультативными анаэробами. Относятся к хемоорганотрофам, их выращивают на средах с молоком. Обладает слабовыраженной сахаролитической активностью, ферментирует только лактозу, глюкозу, фруктозу. Не образует аммиак из аргинина. Штаммы болгарской палочки образуют ацетальдегид - ароматическое вещество, придающее вкус, запах, подавляющее нежелательную микрофлору кишечника. Болгарская палочка чувствительна ко многим антибиотикам, устойчива к бактериофагу.

    Ее  штаммы выделяют из сырого молока. Образует ровный, нежный сгусток. Применяют в составе заквасок для производства простокваши мечниковской, южной, йогурта, ряженки и др.

    Ацидофильная  палочка (Lactobacterium acidophilium) - термофильная бактерия (лучше всего развивается при температуре 40-42˚С). Представляют собой палочки с закругленными концами, 0,6-0,9 - 1,5-6мкм. Устойчивы к щелочной реакции (рН 8,3), наличию в среде фенола (0,25-0,4%), желчи (20%), NaCl (2%). Lactobacterium acidophilium ферментирует сахарозу, мальтозу, салицин.

    Существуют  слизистые и неслизистые расы ацидофильной палочки. Слизистые расы при сквашивании образуют тягучий  сгусток, но являются довольно слабыми кислотообразователями. Неслизистые расы ацидофильной палочки образуют обычный (неслизистый) сгусток, но являются сильными кислотообразователями (повышают кислотность сквашенного молока до 300˚Т).

    Ферментирует  крахмал. Факторы роста: фолиевая кислота, ниацин, рибофлавин, понтотенат Са.

    Является  кишечным микробом, который можно  выделить из содержимого пищеварительного тракта человека и различных животных. Ацидофильная палочка способна после культивирования в молоке вновь приживаться в кишечнике человека и подавлять там развитие патогенных и нежелательных микроорганизмов (сальмонеллы, шигеллы, стафилококки, эширихии и др.) Антогонистическое действие Lactobacterium acidophilium обусловлено продуцируемыми антибиотиками - ацидофилином и лактоцидином.

    Из  ароматообразующих бактерий в настоящее  время наиболее широко используется диацетилактис (Streptococcus diacetilactis), являющийся довольно активным кислотообразователем. Оптимальная температура развития около 25˚С, предельная кислотность молока 90-100˚Т. Диацетилактис продуцирует фермент цитриазу, которая расщепляет цитраты с образованием диоксида углерода и ароматических веществ - ацетоина и диацетила. В качестве заквасочного материала используют при производстве молочных продуктов, в которых желательно сильное кислото- и ароматообразование, например, для приготовления масла, творога, сметаны, простокваши и разных сортов сыра.

    Основным  сырьем для производства йогурта  являются молоко коровье натуральное  или молоко коровье обезжиренное, подвергающееся сквашиванию закваской для йогурта, которая складывается как правило из двух штаммов молочнокислых микроорганизмов, описанных выше. Рассмотрим механизм молочнокислого брожения. 

    1.3.2  Химизм и механизм биотехнологического процесса сквашивания

    В основе производства йогурта лежит  молочнокислое брожение, т.е. процесс  образования молочной кислоты из молочного сахара под воздействием молочнокислых бактерий.

    Молоко  является благодатной средой для  развития микроорганизмов, особенно молочнокислых  бактерий. В вымени здоровой коровы молоко практически стерильно, т.е. не содержит бактерий. Они попадают в молоко в процессе доения, охлаждения и хранения из воздуха, с вымени и кожаных покровов животного, с рук доярки, с доильной аппаратуры, посуды и т.д., и в неохлаждённом молоке быстро размножаются.

    При молочнокислом брожении, вызванном  молочнокислыми бактериями, лактоза (молочный сахар) сбраживается, т.е. распадается на ряд веществ с образованием в итоге молочной кислоты. Молоко скисает, а содержащийся в нём казеин коагулирует (свёртывается) с образованием сгустка. Это превращение происходит следующим образом.

    Микроорганизмы выделяют ферменты, ничтожно малое количество которых способно превратить большие массы одних веществ в другие. Ферменты обладают избирательной способностью, т.е. каждый из них действует только на одно какое - либо вещество или группу веществ, характеризующихся теми или иными особенностями строения молекул и свойствами.

    Под действиями фермента лактозы молекула дисахарида лактозы расщепляется на две молекулы моносахаридов - глюкозу и галактозу: 

     С₁₂Н₂₂О₁₁    Н₂О С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

    лактоза         глюкоза          галактоза 

    В результате ферментных превращений  из глюкозы и галактозы образуются по две молекулы пировиноградной кислоты. Пировиноградная кислота под действием фермента кодегидразы восстанавливается до молочной кислоты.

    Таким образом, из одной молекулы молочного сахара образуется четыре молекулы молочной кислоты. Суммарное уравнение молочнокислого брожения можно представить в следующем виде: 

     С₁₂Н₂₂О₁₁    Н₂О+ 4С₃Н₆О₃. 

    При благоприятной для развития молочнокислых  бактерий температуре (30 - 45˚С) молочнокислое  брожение протекает интенсивнее. Чем  выше температура молока, тем меньше требуется кислоты для его свёртывания.

    Казеин  находится в молоке в виде казеинкальцийфосфатного комплекса. Молочная кислота разрушает этот комплекс, в результате чего отделяется казеин, лишённый кальция, и молочнокислый кальций. Частицы казеина укрупняются и образуют сгусток; это происходит в изоэлектрической точке при рН =4,7, т.е. когда частицы становятся электронейтральными.

    Молочнокислое брожение при производстве кисломолочных  продуктов даже при благоприятных  условиях постепенно приостанавливается, когда сброжена незначительная часть  молочного сахара. Причина этого  заключается в том, что продукт жизнедеятельности молочнокислых бактерий - молочная кислота - накапливаясь, губительно действует на эти бактерии, и жизнедеятельность их затормаживается и даже прекращается.

    Так как накопление в молоке молочной кислоты, т.е. повышение его кислотности, связано с расходованием молочного сахара, между кислотностью молока или кисломолочных продуктов и количеством оставшегося несброженным молочного сахара существует обратная зависимость: чем выше кислотность, тем меньше осталось в нём молочного сахара.