лочкой; на наружной поверхности оболочки (на границе с водной фазой) располагается белковый компонент комплекса,а на внутренней - углеводо-
родные цепи фосфолипидов.
Кроме основных белковых веществ в молоке содержатся в небольших коли-
чествах д р у г и е б е л к и (так называемые «второстепенные»), к ним отно-
сятся входящие в состав жировых шариков липопротеины, белковые вещес-
тва, обладающие бактерицидными свойствами, - лактенины, «красный» про-
теин, содержащий железо.
В плазме молока имеются также азотистые вещества небелковой при-
роды: свободные аминокислоты, амины, амиды и многие другие биологичес-
Ки активные соединения, которые играют огромную роль в азотистом обме-
не молочнокислых бактерий, в особенности в начальный период их развития в молоке, когда ими еще не создана собственная ферментная система для протеолиза белка.
Молочный жир. Молочный жир представляет собой смесь триглице-
ридов, в состав которых входят разнообразные жирные кислоты: предельные
и непредельные с одной или многими двойными связями, с четным и нечет-
ным, с малым и большим (18 и выше) числом атомов углерода в цепи. В мо-
лочном жире найдено более 60 жирных кислот, которые можно подразде-
лить на основные и второстепенные.
Из основных кислот, присутствующих в триглицеридах молочного жи-
ра в значительных количествах, следует назвать в первую очередь пальмитиновую, миристиновую, олеиновую и стеариновую кислоты. Особен-
ностью молочного жира, отличающей его от других жиров животного и растительного происхождения, является относительно большое содержание
низкомолекулярных летучих, растворимых в воде жирных кислот, характери-
зуемых числом Рейхерта-Мейсля.
Фосфатиды .Фосфатиды лецитин и кефалин содержатся в оболочках
жировых шариков.Они представляют собой диглицериды жирных кислот, в
которых третий остаток глицерина замещен фосфорной кислотой в соедине-
нии с холином (лецитин) и аминоэтиловым эфиром (кефалин). Оба эти соеди-
нения отличаются большой гидрофильностью. На поверхности раздела жир-
- вода молекулы фосфатидов ориентируются таким образом, что их гидро-
фобные жирнокислотные остатки находятся в жире, а гидрофильные фосфор ные остатки обращены к воде. На этом свойстве основана эмульгирующая роль фосфатидов в образовании стойкой природной эмульсии жира в молоке.
Поверхность каждого жирового шарика молока покрыта молекуляр-
ным слоем фосфатида, за которым следует защитный слой оболочечного бел-
ка. В образовании оболочек жировых шариков принимают тугоплавкие гли-
цериды и холестерин (эфир одноатомного спирта циклического строения-хо-
лестерина и олеиновой кислоты), а также близкий к нему по строению эрго-
стерин, который в результате обработки ультрафиолетовыми лучами приоб-
ретает свойства антирахитического витамина Д (эргокальциферола).
П р о т е а з ы - ферменты, действующие на пептидные связи белков; сосредоточены в водной фазе молока. В молозиве содержание протеаз в 1,5 раза выше по сравнению с количеством их в молоке.
Кс а н т и н о к с и д а з а - фермант, влияющий на развитие окислено-
го вкуса молока при хранении, но не являющийся первопричиной, определяя-
ющей подверженность или устойчивость к окислению. Ксантиноксидазная активность молока находится в зависимости от его глобулиновой фракции. Содержание ксантиноксидазы в молоке постепенно увеличивается к концу лактации и зависит от рацтона кормления, в частности от содержания в кор-
мах молибдена.
Ф о с ф а т а з а встречается в двух видах: щелочная с оптимумом рН 9,0 и кислая с рН 4,5. Щелочная фосфатаза на 50-60% связана с абсорбиро-
ванными на жировых шариках иммунными глобулинами, а остальная часть силами адсорбции - с жировым комплексом. Более 90% кислой фосфатазы находится в водной плазме молока. Предполагают, что кислая фосфатаза свя-
зана с альбуминной фракцией молока. Фосфатаза расщепляет эфирные связи
фосфорной кислоты с сахарами и аминокислотами.
Щелочная фосфатаза легко инактивируется при нагревании, и отсутствие ее в молоке служит надежным доказательством пастеризации мо-
лока.
А м и л а з а - фермент, катализирующий распад крахмала до мальтозы. Имеется две формы амилазы: амилаза, активируемая присутствием ионов Са и Сl, и амилаза, активируемая присутствием SH-групп.
Р е д у к т а з а - восстановительный фермент; первоначальное количес-
тво в молоке невелико, в основном она накапливается при последующем развитии микрофлоры, поэтому по количеству ее можно косвенно определи-
ть бактериальную обсемененность молока.
П е р о к с и д а з а - окисляющий фермент, попадает в молоко только из молочной железы; присутствие ее в молоке снижает активность некоторых видов заквасок в связи с образованием специфических продуктов окисления. Действие пероксидазы устраняется при добавлении цистеина и бисульфита натрия.
К а т а л а з а - фермент, разрушающий перекись водорода, находится почти целиком в сыворотке в связанном (с лактоальбумином) состоянии.
Минеральные вещества. Зольная часть молока представляет собой не-
сгораемые минеральные компоненты. Количество их (около 0,7%) не отража-
ет действительного количественного и качественного состава минеральных веществ, так как при озолении молока происходят значительные изменения его вследствие химических реакций, а часть минеральных веществ улетучи-
вается. Наиболее полный минеральный состав молока характеризуется следу-
ющими данными (в мг/100 мл.):
P K Ca Cl Na CO Mg SO
170 145 120 100 50 20 13 10
Перечисленные вещества в молоке присутствуют в виде солей. Общее содержание минеральных солей в молоке (0,9%) колеблется в зависимости от породы скота, условий кормления, периода лактации, состояния, возраста животного, сезона года и других факторов. Хлориды калия и натрия находят-
ся в растворе в ионизированном состоянии, фосфаты и цитраты кальция и магния - частично в растворимой форме и частично в коллоидном состоянии.
Несмотря на то, что растворимые соли кальция и магния в виде фосфа-
тов и цитратов содержатся в молоке в небольшом количестве, они сильно влияют на термостабильность молока, сычужное свертывание, процесс загус-
тевания сгущенного молока с сахаром и другие технологические свойства молока.
Микроэлементы. Наряду с перечисленными выше минеральными веществами в молоке имеются и другие, содержащиеся в ничтожно малых количествах: кобальт, йод, медь, железо, марганец, молибден, никель, цинк.
Молоко содержит растворимые кислород, азот и углекислоту. Количес-
тво газов непостоянно и зависит от способа дойки и обработки молока (аэра-
ции) и в среднем составляет до 80 мл в 1 л молока, в том числе углекислоты до 60 мл, кислорода около 5 мл и азота 15 мл. Углекислота влияет на кислот-
ность парного молока. Наличие кислорода вызывает потерю витамина С и способствует развитию окисленного вкуса в молоке при хранении.
Физические свойства. Из физических свойств молока технологическое значение имеют плотность, осмотичнское давление, тепло-
вые свойства, электропроводность, вязкость, поверхностное натяжение.
П л о т н о с т ь сборного, товарного молока составляет в среднем 1028,8 кг/м с колебаниями 1028-1030 кг/м.
Плотность молока складывается из плотностей составных его частей
(молочного жира - средняя плотность 922,5 кг/м, молочного сахара - 1610,3, белков - 1339,8 и солей 2857,5кг/м) и отражает количественное содержание их в молоке.
Плотность молока может указывать на разбавление его водой. Так, нап-
ример, при плотности 28 - молок натуральное, при плотности 28-27 - подозрительное, при плотности 27 и ниже - фальсифицированное водой. Снижение плотности молока на один градус соответствует добавлению в него около 2,5% воды.
О с м о т и ч е с к о е д а в л е н и е молока зависит главным образом от количества солей и лактозы в нем, близко к величине давления крови (кро-
вяной сыворотки, мочи, желчи) и довольно постоянно - оно изменяется только при заболевании животного.
Существует корреляционная связь между осмотическим давлением и понижением температуры замерзания (криоскопия). Понижении температу-
ры замерзания на 1,85 С обусловливает при 0 С осмотическое давление 2,24 МПа. Средняя температура замерзания нормального коровьего молока около -0,550 С с колебаниями от -0,540 до -0,570 С, что соответствует осмотическому давлению 0,70-0,74 МПа.
Т е п л о е м к о с т ь молока зависит от содержания в нем воды, состава сухих веществ и состояния жира. Физическое состояние жира отра-
жается на величине теплоемкости через скрытую теплоту плавления. Тепло-
емкость цельного молока, содержащего 3,5% жира, при 40 С (жидкий жир) составляет 3,8189*10^3 , а при 15 С 3,8353*10^3 Дж/(кг*К). Средняя расчет-
ная величина теплоемкости молока может быть принята равной 3,8266*10^3 Дж/(кг*К).
Т е п л о п р о в о д н о с т ь молока колеблется в пределах 3,9542-5,2335*10^2 Вт/(м*К), причем из компонентов его наименьшую теплопрово-
дность имеет молочный жир.
Э л е к т р о п р о в о д н о с т ь молока равна 44*10^(-4) Ом и зависит от содержания солевой части и ионогенных веществ. Подобно осмотическо-
му давлению электропроводность молока при нормальном состоянии орга-
низма отличается постоянством, отклонения указывают на заболевание животного, например туберкулезом.
В я з к о с т ь молока обуславливается главным образом его белковым компонентом; влияние других составных частей не столь значительно. На вязкости молока отражается дисперсность жировой эмульсии; раздробление жировых шариков и их комкование увеличивают вязкость. В среднем вязкос-
ть молока составляет 1,75*10^(-3) Па*с с колебаниями в сравнительно широ-
ких пределах - от 1,1 до 2,5*10^(-3) Па*с .
П о в е р х н о с т н о е н а т я ж е н и е молока в среднем 43,6*10^(-3) Н/м, т.е. значительно ниже, чем у воды. Такое понижение поверхностного натяжения обусловлено наличием в молоке белков, особенно белков оболочек жировых шариков и лецитина, сконцентрированных на поверхнос-
ти раздела жир - плазма. Поверхностное натяжение молока существенно изменяется от ряда факторов (состав и состояние сухих веществ молока).
Изменения продукта
в процессе приготовления
В основе производства йогурта лежит молочнокислое брожение, вызы-
ваемое микроорганизмами.
На первой стадии молочнокислого брожения при участии фермента лактазы происходит гидролиз молочного сахара (лактозы):
С Н О + Н О = С Н О + С Н О
Из гексоз (глюкозы и галактозы) в конечном счете образуется молочная
кислота:
2С Н О = 4С Н О
Одновременно с процессами молочнокислого брожения ( с образовани-
ем молочной кислоты) протекают побочные процессы, при этом образуются
различные продукты обмена:
2С Н О + Н О = СН СН ОН + СН СНОН + 2СН СНОН СООН +
+ 2СО + 2Н
Исходя из этого, в первом случае микробы молочнокислого брожения называются гомоферментативными, во втором - гетероферментативными.
Брожение молочного сахара происходит также под влиянием аромато-
образующих микроорганизмов Str. diacetilactis, которые помимо молочной кислоты и летучих кислот образуют ароматические вещетсва, в частности диацетил (СН -СО-СО-СН ), имеющий наибольшее значение в ароматизации йогурта. Наряду с образованием диацетила протекает реакция, в результате которой получается ацетоин (СН -СН-ОН-СО-СН ), не обладающий арома-
том, из которого при определенных условиях окислительно-воссстановитель-
ной реакции образуется диацетил.
Образование диацетила в процессе молочнокислого брожения, вызыва-
емого ароматобразующими молочнокислыми бактериями, связано с наличии-
ем лимонной кислоты как промежуточного продукта брожения лактозы.
В процессе производаства йогурта происходит накопление молочной кислоты и титруемая кислотность их достигает 100-120 Т, на что расходуется
молочный сахар в количестве 10 г/л. Таким образом, в йогурте остается еще много лактозы, которая служит углеводным источником для дальнейшего развития молочнокислых бактерий в кишечнике человека (при достаточно обильном потреблении кисломолочных продуктов).
При развитии молочнокислого брожения накапливается молочная кис-
лота, которая сдвигает реакцию в кислую сторону. Свежее молоко имеет почти нейтральную реакцию, или вернее, несколько сдвинутую в кислую сторону. В заквашенном молоке по достижении требуемой кислотности рН
йогурта достигает изоэлектрической точки казеина (рН 4,6 - 4,7). В изоэлектрической точке казеин теряет растворимость и коагулирует в виде
сгустка.
Устойчивость коллоидных частиц казеина в свежем молоке обусловле-
на двумя факторами: электрическим зарядом и гидрофильностью. В свежем молоке частицы казеинаткальцийфосфатного комплекса имеют отрицатель-
ный заряд, в силу одноименности заряда частицы отталкиваются при соуда-
рении. По мере приближения к изоэлектрической точке частицы приобрета-
ют эелектронейтральность, характерную для изоэлектрического состояния
(число положительных зарядов равно числу отрицательных). В изоэлектри-
ческом состоянии частицы казеина соединяются между собой, образуя сетча-
тую трехмерную структуру, и сквашенное молоко из жидкого состояния переходит в гель.
При сквашивании молока происходит ионный обмен между кальций-ионами казеинаткальцийфосфатного комплекса и Н-ионами молочной кисло-
ты;
(казеиновый комплекс) Са + 2Н (С Н О ) + (Казеин) + 2Са (С Н О )
В результате сгусток казеина обедняется кальцием. Одновременно образуется растворимый лактат кальция.
Структурно-механические изменения. Йогурт производят путем вне-
сения в молоко закваски, под действием которой происходит свертывание белков и образование пространственной структуры из белков молока с вклю-
чениями молочного жира и влаги. Характерно, что повышение температуры ускоряет процесс структурообразования. Как следует из таблицы 3 повыше-
ние температуры пастеризации способствует повышению вязкости сгустка.
ТАБЛИЦА 3
Влияние температуры пастеризации на вязкость сгустка 10^3 (в Па с)
Состояние структуры
|
Температура пастеризации, С
|
|
|
63
|
72
|
80
|
90
|
|
Неразрушенная
|
457
|
549
|
1234
|
1896
|
|
Разрушенная
|
4,53
|
6,01
|
6,39
|
7,9
|
|
Через 15 мин после разрушения
|
6,32
|
6,32
|
8,22
|
10,11
|
|
|
Технология приготовления йогурта
Производство йогурта осуществляется двумя способами - термостат-
ным и резервуарным (по приведенной ниже схеме). Эти два способа имеют оряд общих технологических операций.
Подготовка сырья
Нормализация
Очистка
Пастеризация
Гомогенизация
Охлаждение
Заквашивание
Резервуарный способ Термостатный способ
Сквашивание молока в резервуарах Розлив в бутылки и пакеты
Охлаждение в резервуарах или в потоке Сквашивание в термостатной
камере
Созревание Охлаждение в хладостатной
камере
Розлив в бутылки и пакеты Созревание
Хранение
Реализация
Подготовка сырья. Для производства используется молоко 1 сорта, с кислотностью не выше 20 Т, по редуктазной пробе - не ниже 1-го класса и по механической загрязненности - не ниже первой группы. Может быть исполь-
зовано частично или полностью восстановленное молоко из целоного молока
распылительной сушки высокой растворимости.
Нормализация молока по жиру. Для большинства йогуртов содержа-
ние жира должно быть не менее 6%. Расчет потребного для нормализации обезжиренного молока или сливок ведут по формулам материального балан-са если нормализация осуществляется путем смещивания цельного молока с обезжиренным или со сливками.
Тепловая обработка. Пастеризацию молока проводят при температуре
85-87 С с выдержкой в течение 5-10 мин или при 90-92 С с выдеожкой 2-3 мин.
Гомогенизация молока. Тепловая обработка молока обычно сочета-
ется с гомогенизацией. Гомогенизация при температуре не ниже 55 С и давлении 17,5 МПа улучшает консистенцию и предупреждает отделение сыворотки. При производстве резервуарным способом гомогенизацию следует считать обязательной технологической операцией.
Охлаждение молока. Пастеризованное и гомогенизированное молоко немедленно охлаждают в регенеративной секции пастеризационной установки до температуры заквашивания его чистыми культурами молочнокислых бактерий: при использовании термофильных культур - до 50-55 С.
Заквашивание молока. В охлажденное до температуры заквашивания
молоко должна быть немедленно внесена закваска, соответствующая виду вырабатываемого продукта.
Закваску перед внесением в молоко тщательно перемешивают до получения жидкой однородной консистенции, затем вливают в молоко при постоянном перемешивании. Наиболее рационально вносить закваску в молоко в потоке. Для этого закваска через дозатор подается непрерывно в молокопровод, в смесителе она хорошо смешивается с молоком.
Сквашивание молока. Сквашивание молока производят при опреде-
ленной температуре, в зависимости от вида закваски. При использовании заквасок, приготовленных на чистых культурах молочнокислого стрептоко-
кка термофильных рас - 2,5-3 ч.
Охлаждение. По достижении требуемой кислотности и образовании сгустка йогурт немедленно охлаждают - при резервуарном способе произво-
дства в универсальных резервуарах или в пластинчатых охладителях до тем-
пературы не выше 8 С, а затем разливаются в бутылки. При обычном способе
производства сквашенное молоко в мелкой таре по достижении определенной кислотности перемещают в хладостаты, где оно охлаждается.
Технологическая схема производства термизированного йогурта с фруктово-ягодными наполнителями.
1. Нормализация молока по жиру (1,5-8)%.
Производится в заквасочной установке ОЗУ при начальной температу-
ре постоянном перемешивании.
2. Подогрев до (35-60) С
Производится в заквасочной установке ОЗУ.
3. Нормализация массовой доли сухих веществ. Добавление стабилизато-
ра и сахара.
Процентное содержание к общему объему смеси рассчитывается в зависимости от применяемого стабилизатора и технологии.
Производится в заквасочной установке ОЗУ.
4. Фильтрование смеси.
5. Гомогенизация.
Производится на роторно-пульсационном аппарате или гомогенизаторе
плунжерного типа.
6. Пастеризация с выдержкой.
производится в заквасочной установке ОЗУ.
7. Охлаждение до (38-42) С.
Производится в заквасочной установке ОЗУ.
8. Внесение закваски.
9. Сквашивание (ферментация).
Производится в заквасочной установке ОЗУ.
10. Добавка фруктово-ягодного наполнителя (10-12)%
11. Охлаждение.
12.Термическая обработка (65-80) С. (Термизация).
13. Упаковка продукта в горячем виде.
14. Охлаждение.
15. Хранение при температуре 5 С.
Список используемой литературы
1. Банникова Л. И. Селекция молочнокислых бактерий и их применение в молочной промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1975. - 256с.
2. Бартон Г. Стерилизация молока. - М.: Пищевая промышленность, 1972. - 79с.
3. Петерсен Э. Молочное дело Дании. - М.: Издательство иностранной литературы, 1958. - 185с.
4. Прибыльное производство молока.- Брюссель, 1996. - 57с.
5. Под ред. А.Г. Храмцова, Г.Г. Нестеренко. Продукты из обезжиренного молока, пахты, молочной сыворотки. - М.: Пищевая промышленность, 1982. - 220с.
6. Производство молочных продуктов: качество и эффективность. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. - 80с.
7. Рогов И.А. Дисперсные системы мясных и молочных продуктов. - М.: Агропромиздат, 1990. - 319с.
8. Твердохлеб Г.В. и др. Технология молока и молочных продуктов. - М.: Агропромиздат, 1991. - 462с.
Страницы: 1, 2
|