Технология производства сметаны 20 %-ной жирности

Сметана пользуется большим спросом у населения. Ее используют при изготовлению разнообразных блюд, приправ, а также для непосредственного употребления в пищу.

Энергетическая ценность (калорийность) сметаны. Человек постоянно тратит энергию на работу внутренних органов, теплообмен и общественно полезный труд. Источником энергии является пища. Энергия в пище находится в скрытом виде и освобождается в процессе усвоения пищи и обмена веществ.

Количество скрытой энергии, заключённой в пище,  называют энергетической ценностью или  калорийностью, этой пищи. Энергетическая ценность является важным показателем питательности пищевых продуктов и   измеряется в килокалориях (ккал).В среднем в сутки человек затрачивает 3000 ккал Энергетическая ценность суточного рациона питания должна находиться  в этих пределах.

 

1.3 Требования, предъявляемые к  сырью

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 протео- и 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. (11)

Не разрешается приемка и переработка фальсифицированного молока (подснятого, разбавленного водой или обезжиренным молоком) с наличием в нем нейтрализующих (сода, аммиак) и консервирующих веществ, а также имеющего запах и привкус химикатов и нефтепродуктов или другие посторонние привкусы запахи.

Молоко, получаемое от коров во время лечения их антибиотиками, непригодно для переработки, оно не является безвредным и при употреблении в виде питьевого пастеризованного молока. В таком молоке содержащем антибиотики, не могут развиваться чистые культуры молочнокислых бактерий, используемые в производстве кисломолочных продуктов, сыров, масла и др. Молоко приобретает нормальные свойства не раннее чем через 72 дня после последней инъекции антибиотиками. Молозиво, получаемое впервые 7дней после отела, содержит в большом количестве белковые вещества, особенно сывороточные белки, легко коагулирующие при тепловой обработке, поэтому не подлежит приемке.

По органолептическим показателям молоко предназначенное для переработки, должно соответствовать требованиям стандарта: иметь чистый, приятный, сладковатый вкус и запах, свойственный свежему молоку, цвет белый с желтоватым, кремовым, без розовых, темно-бурых, синих, красных пятен и оттенков, указывающих на наличие кровяных телец, молозива или изменений, вызываемых микроорганизмами. Не допускается наличие в молоке резко выраженных кормовых привкусов (лука, чеснока, полыни, жома, силоса и др.), а также привкусов, запахов посторонних веществ (химикатов, нефтепродуктов, навозный и. тд.).

Консистенция молока не должна быть тягучей, с включениями сгустков белка и комочков жира (в замороженном молоке консистенция определяется после его дефростации). (23)

В систему качественной оценки молока при приемке на заводе входит и определение степени механической загрязненности, для чего применяют приборы самой разнообразной конструкции.

По содержанию механических примесей молоко в сопоставлении с эталоном, предусмотренных ГОСТом, разделяют на 3 группы. В пробах молока 1-ой группы на фильтре отсутствуют частицы механической примеси. 2-ой на фильтре имеются отдельные частицы. 3-ей – на фильтре имеется заметный осадок мелких и крупных частиц механической примеси (хлопья белка, пыли, песка, и другие посторонние вещества).

В оценке молока как сырья для промышленной переработки важное значение имеют бактериальная обсемененность и связанная с этим свежесть молока.  Количественных норм содержания бактерий в заготовляемом молоке, определяемых непосредственным подсчетом (посев на чашки Петри), пока еще не существует, хотя нормирование содержания микробов в молоке, предназначенном для приготовления питьевого пастеризованного молока, следует считать целесообразным. (11)

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, пиро-виноградная, 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 106 КОЕ/см3) и низкой термоустойчивости. (3)

Для более быстрой оценки бактериальной обсемененности молока применяют вместо редуктазной резазуриновую пробу. По изменению резазурина в молоке от сине-стального цвета (с переходом в сине-фиолетовой и розовый) до полного обесцвечивания можно определить бактериальную обсемененность сырого молока в пределах тех же 4-х классов за 10-20 и70 мин.

Титруемая кислотность свежего молока колеблется в пределах 16-18°Т.

Следует иметь в виду, что кислотность парного молока (ниже 16°Т) следует, считать отрицательным показателем свежести до 19°Т может служить показателем свежести  сборного молока при его приемке. Активная кислотность молока характеризуется концентрацией водородных ионов рН. Свежее молоко имеет  рН 6,68 , т.е. несколько сдвинутый в кислую сторону от точки строго нейтральной реакции (рН 7,07).

Кислотность принимаемого предприятиями молока не должна превышать 19°Т. (3)

 

1.4 Общая технология производства  сметаны

Технологический процесс производства сметаны состоит из следующих операций: сепарирования молока и получения сливок, нормализации сливок по жиру, пастеризации, гомогенизации, охлаждения сливок до температуры сквашивания, внесения, сквашивания сливок, охлаждения и созревания сметаны, расфасовки и хранения готового продукта. (12)

Схема 1. Технологическая линия производства сметаны

1 – ёмкость  для сливок

2 – насос

3 – уравнительный  бак

4 – пластинчатая  пастеризационно-охладительная установка

5 – гомогенизатор

6 – пастеризационная  установка трубчатого типа

7 – ёмкость  для сквашивания сливок

8 – автомат  для фасования сметаны

Молоко сепарируют при 40-45°С   с получением сливок жирностью не менее 32%,окончательно нормализуют сливки по жиру до 31,6 % , из расчета получения после внесения закваски в количестве 5% готового продукта жирностью 30%. При выработке продукта 36%-ной жирности сливки нормализуют до 37,9 %. Соответствующий расчет делается и при других жирностях  сметаны. Пастеризуют сливки при 85-95°С с выдержкой 15-20 с.

Сливки рекомендуется гомогенизировать при температуре 50-70°С и давлении 7,0-8,0 МПа. Сметана из гомогенизированных сливок имеет более плотную консистенцию, как и кисломолочные напитки, выработанные резервуарным способом с применением гомогенизации молока. (10)

После гомогенизации сливки немедленно охлаждают на пластинчатом или трубчатом охладителе до температуры  заквашивания (в теплое время года 18, а в холодное 22°С). В качестве закваски применяют  чистые культуры  мезофильные стрептококков (Str.Lactis,Str.cremoris) и ароматообразователи (Str.diacetilactis). Количество  вносимой закваски существенно влияет на продолжительность сквашивания. Сквашивание сливок в зависимости  от температуры продолжается 14-16 ч. Впервые 3 ч производится перемешивание сливок через каждый час, а затем их оставляют в покое до конца сквашивания. Конец сквашивания определяют по нарастанию кислотности  до   65-75°Т в летнее время и 80-85°Т в зимнее.

Свежеприготовленная сметана может быть расфасована в мелкую или крупную тару,  в этой же таре проводится охлаждение и созревание сметаны. Для охлаждения и созревания используют также большие емкости – ванны ВДП, двустенные резервуары, в этом случае расфасовывают уже готовую сметану. В любом случае охлаждение сочетается с созреванием сметаны, которое продолжается при 5-8°С в течение 24-28 ч.  Созревание сметаны заранее расфасованной в мелкую тару в холодильной камере при 2-4°С, может быть закончено  в течение 24-28 ч. При быстром охлаждении заквашенных сливок до5-6°С процесс созревания можно сократить до 6-8ч. (10)

Сущность процесса созревания при охлаждении сметаны заключается в кристаллизации  глицеридов молочного жира, отвердевании оболочек жировых шариков и в совместной кислотной коагуляции казеина и термолабильных  сывороточных белков плазмы, денатурированных в процессе высокотемпературной пастеризации сливок. Это основные процессы  структурообразования сметаны, протекающего во времени.

Жировая фаза сметаны составляет более 1/3 по объему, ее физическое состояние, связанное с кристаллизацией, отвердеванием и образованием полиморфных структур, имеет решающее  значение для консистенции сметаны. Так, по данным  Твердохлеб, предварительное глубокое охлаждение сливок до2-6°С, перед сквашиванием и выдержка в течение 2-3 ч позволяют достичь высокой степени отвердевания жира и образования метастабильных форм кристаллов глицеридов, как это происходит при физическом созревании сливок в маслоделии. Подробного рода обработка сливок позволяет улучшить консистенцию сметаны и сократить продолжительность созревания.

На консистенции сметаны помимо отвердевания глицеридов молочного жира в процессе охлаждения и созревания ее отражается и степень дисперсности жировых частиц. На развитой поверхности оболочек жировых частиц  особенно после гомогенизации, белковые вещества  включаются в структурообразование.

При реакции среды, т.е. при рН ниже 4,6- 4,7 казеин вновь приобретает заряд (противоположный), происходит коллоидное растворение и нарушение гелиевой структуры, разжижение сгустка. В этом случае сметана приобретает жидкую консистенцию, которая усиливается по мере смещения рН от изоэлектрической точки, что  наблюдается при перекашивании сметаны. (3)

На консистенцию сметаны, кроме того оказывает большое влияние белков в плазме сметаны, что зависит от содержания казеина в исходном молоке. Увеличение содержания казеина даже на десятые доли  % - та может оказать ощутимое влияние на консистенцию сметаны при прочих равных условиях.

Денатурированные белковые вещества сыворотки также могут участвовать в образовании белковой стромы при кислотной коагуляции казеина. При коагуляции белковых веществ образующиеся структуры не обладают прочными связями, поэтому всякое механическое воздействие, как в момент образования  структуры, так и особенно на конечном этапе ее завершения должно быть связано к минимуму.

Хранить сметану до реализации следует в холодильной камере при температуре не выше 2-4°С,  и относительной влажности 75-80% .

Сметана, направляемая в реализацию, должна  соответствовать требованиям действующих РТУ: вкус и запах для высшего сорта чистый кисломолочный без посторонних привкусов и запахов; для 1 сорта допускаются слабовыраженные привкусы, кормовой, топленого масла, тары (дерева), наличие слабой горечи, консистенция сметаны высшего сорта однородная в меру густая без крупинок жира и белка (творога), для первого сорта допускается недостаточно густая, слегка  комковатая, с наличием крупинок и легкой тягучестью. Кислотность для высшего сорта 65-90°Т, 1 сорта 65-110°Т. (11)

В ассортимент сметаны входят еще 2 разновидности: «Диетическая», и «Любительская».

Особенности  технологии производства Диетической сметаны заключаются в следующем. Заквашенные  специальной закваской молочнокислых бактерий, способных синтезировать витамин. В пастеризованные и  гомогенизированные сливки жирностью 10%  разливают в широкогорлые стеклянные бутылочки и стаканы или в пластмассовые стаканы в термостатах при 28°С до кислотности 65-70°Т, после чего охлаждают сметану в холодильной камере при температуре 5-6°С и выдерживают для созревания в течение 12-16 ч. Охлаждение  сметаны заканчивают, когда  температура ее понизится до 8°С, после чего направляют на реализацию.

Для производства Любительской сметаны исходные сливки получают жирностью не менее 44,5 % с последующим снижением ее закваской до 40%. Сливки  пастеризуют при 87°С с выдержкой 20 минут или при 92-99°С с выдержкой 10-20 минут, что придает сметане специфический, так называемый «ореховый» привкус. Пастеризованные сливки гомогенизируют  при 50°С и давлении 10 МПа. Закваска для любительской сметаны из штаммов мезофильных  и термофильных рас в соотношении 1:1 вносится в количестве до 10% от веса сливок при 45-50 о С. По достижении требуемой кислотности (не ниже 55оТ) сметану охлаждают на цилиндрическом охладителе для творога 4 -6оС и расфасовывают на автоматах с упаковкой брикетов весом 100гр в пергамент или другой материал. Уложенные в картонные коробке брикеты сметаны помешают  в холодильные камеры с температурой 0-6оС и выдерживают для созревания не менее 6-12 ч. Готовый продукт имеет плотную однородную консистенцию, сохраняет формул заданного брикета, вкус чистый кисломолочный с явно выраженным привкусом пастеризованных сливок.

Таблица 1. Основные показатели сметаны

Сметана	Массовая доля,  % не менее		Кислотность, °Т
	жира	СОМО
30 % жирности высший сорт 1 сорт 20% жирности 30% жирности	30 30 20 20	6,4 6,4 6,5 7,3	65-100 65-100 65-100 65-100
Диетическая: 10%жирности 15% жирности	10 15	7,8 7,6	70-100 65-100
Ацидофильная С молочно-белковыми наполнителями	20   10	7,3   8,3	65-100   70-110
Белково-диетическая	10	8,3	65-110