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.
