Основні технологічні операції, їх вплив на якість готової продукції.

Узагальнена схема виробництва питного молока представлена на рис. 8.1.

Приймання та сортування.Молоко, яке надходить на молочний завод перевіряють за органолептичними і фізико-хімічними та мікробіологічними показниками. З фізико-хімічних перевіряють, масову частку жиру, кислотність, ступінь чистоти в порівнянні з еталоном. Визначають також температуру молока і при необхідності його густину. Основними мікробіологічними показниками є бактеріальне обсіменіння, наявність бактерій групи кишкової палички, патогенних мікроорганізмів.

Молоко вищого, першого і другого сортів кислотністю не вище 19 використовують для виробництва пастеризованого питного молока.

Молоко другого сорту з більш високою кислотністю і несортове направляють на виробництво сиру і сирних виробів.

Очищення. Для очищення молока його центрифугують. При цьому механічні домішки, які мають більш високу щільність у порівнянні з молоком, відкидаються до стінок очищувача і періодично видаляються.

Нормалізація. Молоко, яке випускається з молочних заводів, нормалізують за вмістом білка і жиру, кількість якого доводять до необхідної масової частки (%) вершками або молоком меншої жирності.

Гомогенізація. Молоко неоднорідне за складом, і при зберіганні в його поверхневому шарі концентрується жир. Для запобігання відстоювання жиру і більш рівномірного розподілу всіх компонентів молока його гомогенізують.

Теплова обробка. Основне призначення теплової обробки — знищення хвороботворних бактерій, що забезпечує безпеку споживання молока, знижує загальну кількість мікрофлори і підвищує стійкість при зберіганні. На заводах теплова обробка здійснюється в основному шляхом пастеризації і стерилізації молока.

Пастеризація. Пастеризація молока — теплова обробка його з метою знищення хвороботворних мікроорганізмів і зниження загальної їх кількості. Пастеризацією молока знищується 99,98% вегетативних клітин мікроорганізмів. Якщо молоко повторно не обсіменяється бактеріями і зберігається при низькій (2—4°С) температурі, то термін його зберігання у порівнянні із свіжим молоком підвищується в 2 рази.

Тривала пастеризація — проводиться протягом 30 хв, при температурі 60 °С — гарантує надійне знищення бактерій, при цьому фізико-хімічні властивості молока змінюються менше, ніж за короткочасної і миттєвої. Водночас забезпечується практично повне знищення всіх вегетативних форм мікроорганізмів у результаті повільного і повного прогрівання всього об'єму молока.

Рис. 8.1. Узагальнена функціональна схема виробництва молока

Короткочасна пастеризація — проводиться при 74 °С з витримкою 15с — призначена тільки для оброблення високоякісного за бактеріальними показниками свіжого молока і використовується для вироблення питного молока і сиру.

Миттєва пастеризація — проводиться при 90°С, без витримки — використовується в молочноконсервній промисловості. При цьому досягається практично повна коагуляція альбуміну, руйнування ферментів і зміна сольового складу молока.

Ультрапастеризація. Ультрапастеризація — це процес термічної обробки з метою продовжити термін придатності продукту харчування. Цей вид обробки дозволяє виробляти якісне питне молоко, яке не потрібно кип'ятити

Стерилізація. Стерилізацією називають теплову обробку молока (вершків) при температурі вище 100 °С з метою знищення всіх мікроорганізмів і їх спор. Стерилізуючий ефект знаходиться в прямій залежності від температури і часу нагрівання. При розливі, який виключає обсіменіння молока (асептичне), стерилізоване молоко може тривалий час зберігатися при температурі 16 — 20 °С.

Охолодження. Після теплової обробки з метою запобігання розвитку небажаних мікробіологічних процесів молоко негайно охолоджують до 2 — 6 °С. Охолоджене молоко направляють на розлив.

Виробництво кисломолочних продуктів може здійснюватись двома способами: термостатним та резервуари. Основна маса кисломо­лочних напоїв виготовляється резервуарним способом. Це пояснюється тим, що цей спосіб з економічної точки зору вигідніший.

Резервуарний — це спосіб, який передбачає сквашування молока та визрівання кисломолочних напоїв відбувається у резервуарах з подальшим фасуванням у спожиткову тару (паковання). Під час термостат­ного способу сквашування молока та визрівання кисломолочних напоїв відбувається в спеціальних камерах у спожитковій тарі.

Термостатний спосіб. Термостатний спосіб виробництва кисломо­лочних напоїв відомий досить давно, головна його перевага — отрима­на продукція має традиційну непорушну консистенцію.

Узагальнена технологічна схема виробництва кисломолочних напоїв представлена на рис. 8.2.

Приймання сировиниздійснюється залежно від виробничих умов підприємства виробника, виду продукту. Приймають незбиране молоко за якістю не нижче 2 гатунку, кислотністю не вище 19 °Т, густиною не менше 1028 кг/м³ з бактеріальним обсіменінням за редуктазною пробою не нижче 2 класу. Кількість соматичних клітин не вище 300 тис/см . Важливою технологічною характеристикою придатності молока до високих режимів теплової обробки є термостійкість. Прийняте молоко охолоджують до 4-6 °С.

Нормалізація суміші.Нормалізована суміш для виробництва кисломолочних продуктів повинна забезпечувати в готовому продукті необхідну кількість жиру та сухих речовин.

Заквашування суміші. Для кожного виду кисломолочних продуктів визначають закваску, яка забезпечує у продукті необхідний смак, запах, консистенцію.

Пастеризаціясуміші. Характерні якості кисломолочних продуктів, в значній мірі, залежать від інтенсивності розвитку в нормалізованій суміші мікроорганізмів внесених з закваскою. Зокрема, було встановлено, що високі

Рис.8.2. Узагальнена схема виробництва кисломолочних напоїв

температури пастеризації, близькі до 100 °С, створюють найкращі умови для розвитку у молоці мікрофлори закваски, гине стороння мікрофлора.

У технології кисломолочних напоїв використовують такі режими пастеризації: 85 — 87 °С, витримка 5 — 10 хв.; 90 — 95 °С, витримка 5 — 6 хв.;

90 — 98 °С, витримка 2 — 3 год., (при виготовлені ряжанки і варенця. При виготовленні варенця застосовується також стерилізація).

Гомогенізаціясуміші забезпечує однорідний склад готового продукту, в якому не відбувається відстій жиру.

Ефективність процесу гомогенізації залежить від температури молока. За температури молока нижче 50 °С ефективність гомогенізації знижується, спостерігається відстій вершків. Оптимальною вважають температуру молока 55-70 °С.

Охолодження суміші. Гомогенізована суміш надходить для охолодження. Охолоджують холодною водою до температури 20 — 45 °С.

Сквашування суміші. При резервуарному способі виробництва сквашування проходить в ємностях для кисломолочних продуктів. При термостатному способі заквашування суміш фасують у дрібну тару, яку потім встановлюють в ящики, корзини і направляють у термостатні камери. Тривалість сквашування суміші залежить від виду продукту, який виготовляється, в середньому 3 — 12 год. Закінчення сквашування визначають за кислотністю згустку, яка повинна бути дещо нижчою, ніж у готовому продукті.

Охолодження та дозрівання продукту. По закінченню сквашування негайно приступають до охолодження отриманого згустку. При термостатному способі виробництва згусток переміщають в холодильну ікамеру з температурою повітря не вище 6 °С, де він охолоджується поступово за 6 — 8 год.

Сметану виготовляють резервуарним та термостатним способом. Ці способи розрізняються між собою умовами сквашування вершків, дозрівання, фасування. Узагальнена схема виробництва сметани представлена на рис.8.3.

Приймання та підготовка сировини. Сировину приймають за кількістю та якістю. Вершки, незбиране та знежирене молоко після приймання очищують від механічних домішок, охолоджують та зберігають до переробки. Охолоджене молоко зберігають не більше 12 годин для запобігання зниження стабільності білків. Отримані вершки бажано відразу направляти на виготовлення сметани, хоча допускається зберігання пастеризованих та охолоджених до температури 2 — 6 °С вершків не більше 6 годин.

Сухі вершки, сухе незбиране та знежирене молоко розчиняють у воді при температурі 44-50 °С, охолоджують до температури 4-6°Ста витримують 3-4 години для кращого розчинення. Одержану молочну суміш перемішують, визначають у ній вміст жиру та направляють на технологічну переробку.

Сепарування молока. Незбиране молоко підігрівають до температури 40- 45 °С та сепарують. На ефективність сепарування у значній мірі впливають густина, в'язкість та кислотність молока. Сепарування і молока підвищеної густини та постійної в'язкості сприяє покращенню відділення жиру.

Нормалізація вершків. Одержані вершки нормалізують за вмістом жиру для виготовлення стандартного за складом готового продукту.

Рис. 8.3. Узагальнена схема виробництва сметани

Пастеризація вершків. Нормалізовані вершки пастеризують при температурі 84-90 °С з витримкою від 15 с до 10 хв. та при 90 - 95 °С з витримкою від 14-20 с до 5 хв. залежно від виду сметани.

Гомогенізація вершків. Гомогенізації піддають пастеризовані охолоджені до температури 60-70 °С вершки. Метою гомогенізації є збільшення у 4-5 разів площі поверхні розділу фази жир - плазма, що позитивно впливає на умови кристалізації молочного жиру при визріванні сметани та формуванні її консистенції.

Охолодження вершків до температури заквашування. Після гомогенізації вершки охолоджують до температури сквашування 20-26 °С або 26-28 °С (при використанні закваски, приготовленої на мезофільних молочнокислих стрептококах). Перевищення встановлених температурних режимів не допускається.

Заквашування та сквашування вершків. Вершки заквашують шляхом внесення у них бактеріальної закваски в процесі або після заповнення ними ємності.

У виробництві сметани в основному застосовують виробничі закваски у кількостях 1-5 % від загальної маси вершків.

Кислотність закваски повинна складати 80-70 °Т. Закваску готують на стерилізованому молоці або на пастеризованому при температурі - 95°С з витримкою 30 хв.

Кислотність згустку для 30 % сметани зростає до 64 — 70 °С.

Тривалість сквашування вершків — не більше 10 годин. Під час сквашування проходить зброджування молочного цукру з утворенням молочної кислоти та ароматичних речовин (діацетилу, ацетону, летких жирних кислот, спиртів, ефірів), що обумовлює приємний специфічний смак та запах сметани. Охолодження та дозрівання сметани.Охолодження та дозрівання Для сметани — дуже важливі процеси для формування її органолептичних властивостей. Тривалість дозрівання продукту у крупній тарі становить 12- 48 год., у дрібній — 6-8 год., при температурі 1-6 °С. При дозріванні в'язкість сметани значно збільшується за рахунок додаткового структурування системи при подальшій кристалізації та затвердінні гліцеридів молочного жиру, набуханні білків за низьких температур.

Узагальнена схема виробництва кисломолочного сиру представлена на рис.8.4.

Сир в залежності від складу закваски отримують двома способами: кислотним та кислотно-сичуговим.

Кислотний спосіб— в якості закваски використовують тільки чисту культуру молочнокислих бактерій. Утворення згустку відбувається під дією молочної кислоти. Це обумовлює високу кислотність готової продукції — 75-80 °Т і тривалий час утворення згустку (більше 6 год ). Цим способом виробляють, в основному, сир із знежиреного молока.

Кислотно-сичуговий спосіб — в якості закваски використовують суміш чистої культури молочнокислих бактерій і сичугового ферменту з додаванням хлористого кальцію з метою прискорення утворення згустку та відділення сироватки. Утворення згустку відбувається під дією молочної кислоти і сичугового ферменту. При цьому прискорюється коагуляція казеїну, інтенсифікується процес виробництва, знижується кислотність готової продукції 32-35 °Т. Спосіб притаманний для виробництва класичного напівжирного і жирного сиру.

Рис.8.4. Узагальнена схема виробництва кисломолочного сиру

Роздільний спосіб — різновид кислотно-сичугового, при якому до нежирного сиру додають необхідну кількість охолоджених (2°С) пастеризованих вершків (50 — 65 %) до потрібної жирності сиру. Цей спосіб має переваги: зниження втрат жиру, полегшення зневоднення згустку, високі органолептичні властивості готового продукту (помірно кислий смак, масляниста консистенція). Спосіб використовується для виготовлення дієтичного і домашнього сиру.

Виробництво класичного сиру різної жирності може здійснюватися обома способами, але чим вище жирність сиру, тим краще застосовувати сичугово-кислотну коагуляцію. Крім того, з точки зору органолептичних показників сир, одержаний кислотно-сичуговим сквашуванням, набуває більш ніжного і приємного смаку.

Технологічний процес виробництва вершкового масла передбачає концентрацію жирової фази молока (що знаходиться всередині жирових кульок) до бажаного вмісту її в маслі й формування структури продукту з заданими властивостями.

Узагальнена схема виробництва вершкового масла способом збивання вершків складається з етапів, наведених на рис.8.5.

Рис. 8.5. Узагальнена схема виробництва вершкового масла способом збивання вершків

Приймання молока. Приймання та перевезення молока на підприємства молочної промисловості здійснюють відповідно до вимог.

Підігрів молока та його сепарування. Молоко підігрівається при температурі 83-85 °С у пластинчастих підігрівачах.

Пастеризацію вершків. Мета - знищення вегетативної; особливо патогенної мікрофлори та руйнування ряду ферментів (ліпази, пероксидази, протеази, і галактази), які прискорюють псування та зниження якості масла.

Дезодорація вершків передбачає обробку гарячих вершків в умовах розрідження в спеціальних апаратах — дезодораторах. Сутність процесу полягає в паровій дистиляції з вершків ароматичних речовин, утворюючих з водяною парою азеотропні суміші, що киплять нижче температури кипіння води

Охолоджують вершки відразу після пастеризації до температури 6-8 °С.

Фізичне визрівання — низькотемпературна витримка вершків у ваннах (танках), яка є підготовчим процесом перед збиванням вершків у масло.

Закваску молочнокислих культур вносять у вершки в кількості від до 5 % загальної маси вершків. Сквашування проводять при темпера турі 16-20°С протягом 10-16 годин до підвищення кислотності вершків до 29-37°Т.

Збивання вершків. Процес збивання вершків до утворення масляних зерен триває 30-60 хв. Консистенція зерен має бути достатньо твердою.

Промивання масляного зерна, яке має розміри від пшона до гороху, проводиться з метою відділення залишків сколотини, яка багата поживними речовинами для мікробів, завдяки чому підвищується стійкість масла при зберіганні.

Соління проводять при виробництві солоного масла сухою сіллю або у виді розсолу.

Механічна обробка масла проводиться для одержання пласту однорідної консистенції, регулювання складу масла, вмісту вологи та диспергування її до мінімальних розмірів.

Узагальнена технологічна схема виробництва сичугових сирів представлена на рис. 8.6.

Рис.8.6. Узагальнена схема виробництва твердих сичугових сирів

Приймання, визначення сиропридатності молока і його сортування.Оглядаючи тару звертають увагу на цілісність пломби та чистоту тари, проводять дослідження органолептичних показників,визначають температуру молока, масову частку жиру, білка, проводять редуктазну пробу та встановлюють сорт молока. Сиропридатність молока визначають за бродильною, сичуговою і бродильно-сичуговою пробами.

Підготування молока до переробкивключає визрівання, нормалізацію та пастеризацію молока, внесення поліпшувачів сиропридатності молока, надання кольору молоку.

Визрівання молока — це витримка сирого охолодженого молока при температурі 10 — 12°С, яка покращує його властивості. При визріванні молока збільшується кількість молочнокислих бактерій, накопичуються розчинні білкові з'єднання, необхідні для нормального розвитку молочнокислого процесу.

Нормалізацію молока проводять відповідно до визначеної жирності готового продукту. Для того, щоб одержати сир необхідної жирності, вхідне молоко необхідно попередньо нормалізувати за масовою часткою жиру, додавши в нього відповідно пастеризоване молоко або пастеризовані вершки.

Пастеризація молока — це ефективний метод, направлений на покращення якості сирів. Вона знижує кількість газоутворюючих бактерій групи кишкової палички, і таким чином попереджує утворення дефектів рисунка сиру.

Підготовка молока до зсідання.Для збільшення в молоці вмісту іонів кальцію і тим самим для забезпечення нормального його сичугового зсідання в молоко додають хлористий кальцій з розрахунку 10 — 40 г безводної солі на 100 кг молока, вводять хлористий кальцій у вигляді водного розчину.

Зсідання молока.Для зсідання молока використовують сичуговий фермент, який отримують із четвертого відділення шлунка новонароджених (віком до трьох тижнів) телят, яких годували тільки молоком. Для виготовлення дешевих сортів сиру використовують пепсин, оскільки сичуговий фермент дуже дорогий. Пепсин отримують теж із четвертого відділення шлунку, але не новонароджених, а дорослих корів та овець. Пепсин має значно меншу активність, і тому його треба давати у 10 — 15 разів більше, ніж сичугового ферменту.

Зсідання молока сичуговим ферментом — це дві стадії (два процеси), які проходять одночасно. На першій стадії — ферментативній — казеїн переходить в параказеїн. На другій стадії — коагуляційній — із параказеїну утворюється згусток.

Оброблення сирногозгустку та постановка сирного зерна.Оброблення згустку полягає в його частковому зневоднені (відділення сироватки), зменшенні об'єму згустку і створенні умов для накопичення в ньому молочнокислої мікрофлори. Зневоднення сприяє кращому розрізанню згустку на кубики, утворенню зерен.

Друге нагрівання проводять за рахунок пуску пари в парову оболонку сировиробної ванни або додавання у ванну гарячої води. Тривалість цієї операції складає 15 — 20 хв. Повторний підігрів відбувається при низькій (38 — 42°С) або високій (50 — 60°С) температурі.

Формування сиру.Мета формування — з'єднання розрізнених сирних зерен у моноліт. А також створення щільного замкнутого шару на його поверхні — кірки та надання сиру певної форми і маси.

Існує два способи формування сирів:

—з пласту;

—насипом (наливом).

Формування із пласту застосовують для сирів, у яких особливо важливо сформувати правильний, рівномірний рисунок.

Наливом формують сири, до рисунку яких не ставлять підвищених вимог.

Пресування сиру проводять з метою подальшого зміцнення сирних зерен за формою і розмірами, утворення замкнутого поверхневого пласту, ущільнення сирної маси і видалення залишків між-зернової сироватки.

Засолювання сирупроводять з метою надання сирам смакових властивостей і регулювання біохімічних процесів. Воно виливає на процес дозрівання сирів.

Дозрівання сиру — це сукупність складних біохімічних процесів, в результаті яких змінюються органолептичні властивості продукту.

Мета дозрівання — формування визначеного смаку і запаху, консистенції і кольору сиру.

Утворення рисунку. Рисунок сиру — це сукупність вічок, за розмірами і розподілом яких у сирному тісті можна характеризувати хід мікробіологічних процесів в період дозрівання. Рисунок утворюється зарахунок накопичення у сирній масі вуглекислого газу і у меншому ступені — аміаку. Наявність типового рисунку свідчить про те, що процес дозрівання пройшов правильно.

Нанесення захисного покриття.Коли на поверхні головок утворюється суха кірка (30 — 40-й день дозрівання), сири парафінують. Це найкраще захищає їх від розвитку на поверхні небажаної мікрофлори, а також зменшує втрати маси сиру. Нанесення парафінової суміші на вологу кірку приводить до осипання парафіну, розвитку плісені і необхідності повторного парафінування.

Сучасні захисні покриття для сирів. В даний час в сироварінні поряд з пакуванням сирів в плівкові пакети застосовуються способи їх дозрівання в захисних покриттях, що формуються на поверхні голівки. В основному це покриття з латексів, полімерів або комбіновані.

Напівтверді сири – це сири вироблені без повної чи часткової заміни жодної зі складових частин молока коров'ячого, який визріває під дією заквасок або заквашувальних препаратів та спеціального оброблення сирного зерна, що самопресуються.

Узагальнена технологічна схема близька до виробництва твердих сичугових сирів, але має певні відмінності.

Характерною технологічною особливістю формування якості напівтвердих сирів є самопресування сирної маси, що зумовлює підвищення її вологості. Особливо підвищується вологість поверхні головок сиру. Специфічний смак і аромат сирам цієї групи надає сирний слиз, який культивується на поверхні головок сиру. Під впливом бактерій сирного слизу відбувається гідроліз і дезамінування білків. Характерний аміачний запах з'являється вже в перші дні дозрівання сиру. Потім значна кількість аміаку нейтралізується молочною кислотою.

Схожість напівтвердих сирів в тому, що під час обробки сирного зерна проводять повторне низьке нагрівання. Формують сирну масу напливом у форми, в яких вона самопресується.

В дозріванні сиру поряд з молочнокислими бактеріями беруть участь бактерії сирного слизу. Дозрівання триває, в середньому два місяці. На головці сиру формується тонка кірка, вкрита підсохлим сирним слизом. Зрілий сир набуває легкоаміачного смаку і аромату, ніжної консистенції, рисунок на розрізі — частий, неправильної форми, допус­кається відсутність рисунку.

Фасують та пакують напівтверді сири аналогічно твердим.

М'які сири — це сири, які отримані зсіданням сиропридатної сировини закваскою (заквашувальним препаратом) та молокозсідальним препаратом. Залежно від технологічних особливостей м'які сири поділяють на свіжі і зрілі.

М'які сири відрізняються від твердих більшим вмістом вологи, малими розмірами, м'якою консистенцією і відносно коротким терміном дозрівання.

Технологія їх виробництва має значні відмінності: щоб забезпечити високий вміст вологи в готовому продукті і прискорити дозрівання повторне нагрівання сирного зерна не проводять, а розміри зерна значно більші. Примусове пресування заміняють самопресуванням, на поверхні сирів розвивається аеробна мікрофлора.

Зрілий м'який сир повинен мати гострий пікантний смак, консистенцію м'яку, маслянисту, без рисунка, на поверхні — тонка кірочка сиру покрита підсушеним шаром слизу чи плісені.

Свіжі сири, після посолу і обсушування поверхні одразу ж направляють в реалізацію.