Кисломолочных продуктов

Кисломолочные напитки характеризуются разнообразными органолептическими показателями.

Внешний вид и консистенция характеризуется как однородная с ненарушенным сгустком при термостатном способе производства, с нарушенным сгустком – при резервуарном способе производства. Для кефира допускается газообразование в виде отдельных глазков, вызванных нормальной микрофлорой. Для напитков, приготовленных на ацидофильных культурах, характерна тягучая консистенция. Для кумыса характерна газированная пенящаяся консистенция с мелкими частицами белка, для простокваши – незначительная мучнистость. Для простокваши, вырабатываемой резервуарным способом с использованием стабилизатора – легкая желированность. Для простокваши сливочной, вырабатываемой резервуарным способом, -- нарушенный сгусток однородной консистенции. Допускается незначительное отделение сыворотки на поверхности сгустка: для кефира – не более 2% от объёма продукта, простокваши и йогурта – 3% от объёма продукта, кумыса – 5%; для ряженки – наличие пенок.

Вкус и запах кисломолочных продуктовчистые, кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов. Для кефира – освежающий, слегка острый вкус; для ряженки и варенца – выраженный привкус пастеризации; для кумыса – дрожжевой привкус. Для напитков с плодово-ягодными наполнителями характерен привкус внесённого наполнителя и сладкий вкус; для напитков, вырабатываемых с сахаром, - сладкий вкус. 

Цвет - молочно-белый цвет. Для варенца и ряженки выраженный светло-кремовый цвет, для напитков с наполнителями – цвет внесённого наполнителя, равномерный по всей массе [44].

    Органолептические свойства кисломолочных напитков зависят от качества сырья – молока, сливок и молочных продуктов, используемых для нормализации, а так же пищевых добавок, вида и качества заквасок, от вида используемого оборудования и параметров технологического процесса, вида и качества упаковочного материала, условий хранения и ассортимента [51].

    Но при производстве кисломолочных напитков в конечном продукте могут присутствовать пороки:

· пороки кормового происхождения (привкусы и запахи) из-за использования кормов со специфическим вкусом и запахом;

· горький вкус при хранении сырого молока при пониженных температурах (развитие сапрофитных микроорганизмов), может быть кормового происхождения;

· излишне кислый вкус при длительном хранении продукта, при недостаточно быстром охлаждении готового продукта;

· пресный вкус при пониженных температурах и при излишне ранней выгрузке продукта, а также может быть при недоброкачественной закваске;

· металлический привкус при использовании оборудования не соответствующего требованиям;

· нечистый вкус при развитии посторонней микрофлоры в продукте

· затхлый вкус при хранении продукта без герметичной упаковки в невентилируемом помещении;

· дряблый сгусток при применении недоброкачественной закваски и нарушении технологических режимов;

· вспученный, рванный сгусток при развитии бактерий, вызывающих сильное газообразование;

· излишне тягучая консистенция если развиваются слизистые расы молочнокислых бактерий;

· значительное отделение сыворотки при нарушении режимов пастеризации и гомогенизации молока [10].

    Одним из важнейших этапов в создании кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами является технология. Существуют два основных способа их получения: обогащение готовых продуктов концентратом клеток бактерий-пробиотиков и использование их в качестве заквасок для непосредственного сквашивания молока. Первый путь наиболее прост и доступен для реализации в промышленных условиях, второй – более сложный, поскольку некоторые микроорганизмы (в частности, бифидобактерии) медленно развиваются в молоке, так как эта среда сильно отличается от среды их обитания. Поэтому создание заквасок для получения кисломолочного продукта с требуемыми органолептическими показателями и определенным уровнем клеток в продукте – трудная задача [24].

    Основными показателями качества пищевых продуктов, как известно, являются их безопасность для здоровья человека, питательная ценность и стабильность при хранении. Качество молочной продукции формируется под влиянием комплекса факторов при строгом соблюдении производителем декларируемых показателей состава и потребительских свойств   продукции [45].

Наряду с питательностью и полезностью для здоровья важную роль в приемлемости продукта питания для потребителя играют также его внешний вид и текстура. При производстве кисломолочных напитков наиболее распространенным резервуарным способом нередко получают готовый продукт с жидкой, неоднородной, хлопьевидной консистенцией, отстоем сыворотки под влиянием различных неблагоприятных факторов, в том числе сенсорного ухудшения технологических свойств сырья, интенсивного механического воздействия на молочно-белковый сгусток, нарушения условий транспортирования и хранения готового продукта [31].

Внешний вид и цвет обуславливаются параметрами технологического процесса, видом и качеством используемых заквасок, цветом молока, других молочных продуктов и пищевых добавок, используемых при их производстве [20].

Проведенные ранее научно-исследовательские работы, имевшие целью улучшение консистенции кисломолочных напитков, вырабатываемых резервуарным способом, связаны с обогащением белкового состава исходного молока, подбором заквасок, обладающих загущающими свойствами, применением специальных режимов технологической обработки. Эти факторы оказывают большое влияние на консистенцию кисломолочных напитков, но не всегда достаточно эффективны в случае значительных механических нагрузок, возникающих при производстве, транспортировании, а также при более длительном хранении.

Консистенция кисломолочных напитков, формирующаяся в ходе технологического процесса, зависит от многих факторов. Образование молочно-белкового (кисломолочного) геля является результатом жизнедеятельности молочнокислых бактерий, сбраживающих молочный сахар до молочной кислоты и других производных [31].

Для улучшения консистенции кисломолочных напитков (в основном йогурта) и повышения стойкости в хранении часто используют стабилизирующие добавки (гидроколлоиды) растительного и животного происхождения.

Их используют для предотвращения отделения сыворотки, улучшения консистенции и вязкости продукта, когда этого нельзя достичь применением адекватных технологических и технических средств [33].

Органолептические свойства кисломолочных напитков обуславливаются параметрами тепловой обработки молока, интенсивностью молочнокислого и спиртового брожения лактозы [51].

Основными факторами формирования качества готового молочного продукта является качество используемых сырья, компонентов и материалов, качество отдельных этапов производства, определяющее уровень качества технологических процессов, а также чёткое функционирование системы контроля на всех этапах производства. При этом качество исходного молока-сырья и компонентов влияет на конечный продукт не только непосредственно, но и путём вынужденных изменений в технологическом процессе (например, изменение температурного режима обработки при неудовлетворительных микробиологических показателях сырья) [49].

Рассмотрим факторы наиболее значимые для российских предприятий молочной отрасли.

Важнейшая роль в обеспечении качества и безопасности готовой молочной продукции принадлежит качеству исходного молока-сырья. На предприятиях молочной промышленности молоко принимают по ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко натуральное коровье – сырьё» [16].

Основные направления его улучшения следующие:

*селекционная работа для формирования продуктивного стада;

*обеспечение стада полноценными кормами и разработка новых эффективных кормов с биологическими добавками и заквасками;

*оснащение ферм современными доильными установками, охладителями, очистителями, ёмкостями для хранения, другим оборудованием и грамотное его использование;

*гармонизация отечественных нормативных документов, определяющих требования к молоку - сырью, а также методов оценки его показателей с международными требованиями и стандартами;

*строгое соблюдение сроков, условий хранения и транспортирования молока-сырья на молочные предприятия;

*правильная и своевременная первичная обработка молока;

*создание и внедрение системы сбора, доставки оценки и оплаты молока-сырья от индивидуальных сдатчиков и фермеров [45].

Гомогенизация молока в производстве кисломолочных напитков способствует повышению прочности и улучшению консистенции белковых сгустков и исключению образования жировой пробки на поверхности продукта. Этот способ механической обработки служит для повышения дисперсности в них жировой фазы, что позволяет исключить отстаивание жира во время хранения молока, развитие окислительных процессов, дестабилизацию и подсбивание при интенсивном перемешивании и транспортировании.

Диспергирование жировых шариков, то есть уменьшение их размеров и равномерное распределение в молоке, достигается воздействием на молоко значительного внешнего усилия в специальных машинах – гомогенизаторах.

Эффективность гомогенизации молока определяется рабочим давлением, температурой и кислотностью молока. Увеличение давления гомогенизации приводит к уменьшению среднего диаметра и диапазона распределения по размерам жировых шариков молока. Понижение температуры приведёт к повышению вязкости молока и, как следствие, к образованию скоплений молочного жира и их отстаиванию. При повышении кислотности молока снижается эффективность гомогенизации, так как уменьшается стабильность белков и образуются белковые агломераты, затрудняющие диспергирование жировых шариков [23].

Важным фактором, влияющим на качество кисломолочных продуктов – является тепловая обработка. Во время тепловой обработки молока при определённых режимах происходит комплексообразование между казеином и сывороточными белками, что приводит к повышению гидрофильности казеина. Доля сывороточных белков в молоке составляет около 0,65%, основная часть из которых (0,4%) принадлежит β-лактоглобулину. Процесс тепловой денатурации β-лактоглобулина протекает в две стадии с различной энергией активации. В ходе первой происходит развертывание белковых частиц, а вторая заключается в агрегатировании частиц белка в результате формирования новых водородных связей [31].

    Высокие температуры могут вызвать нежелательные физико-химические изменения белковой системы молока, углеводов, некоторых витаминов, приводящие к нарушению его коллоидной стабильности, снижения биологической ценности, ухудшению вкуса и запаха. Поэтому при всех видах тепловой обработки стремятся максимально сохранить исходные свойства молока, его пищевую и биологическую ценность [27].

Одной из важных реакций, проходящей при высокой температуре является взаимодействие белков и углеводов смеси. Среди химических соединений, образуемых при меланоидиновой реакции, большой интерес представляет лактулоза, которая образуется в результате изомеризации лактозы путем трансформации глюкозы во фруктозу при перемещении в её глюкозном компоненте водорода. В молоке подвергнутом тепловой обработке, она находится в двух форматах – свободной и ковалентно связанной с аминогруппами. В сыром молоке её не обнаружено. Образование лактулозы зависит от температуры, продолжительности тепловой обработки и величины рН молока. При температуре менее 100єС её образуется мало. На образование лактулозы, кроме параметров тепловой обработки, влияют и химические показатели молока.

Полагают, что при хранении продукта лактулоза не только образуется вновь, но и распадается, при этом процесс образования её в большей степени зависит от температуры хранения, чем её распад. Лактулоза в результате метаболизма бифидобактерий кишечника превращается в короткоцепочные органические кислоты, которые, снижая рН кишечника, улучшают его функционирование [50].

Факторы, которые повлияли на популярность кисломолочных напитков, следующие:

· органолептические показатели – приятный вкус благодаря разнообразным фруктовым добавкам, специфическая консистенция;

· целебные свойства – положительное влияние на здоровье человека;

· возможность модифицирования – состав напитков можно изменять в зависимости от требований и вкусовых свойств: малокалорийные, с пониженным содержанием лактозы, с добавлением витаминов, белка, пребиотиков и так далее;

· продление жизни – наличие в составе кисломолочных напитков микроорганизмов, подавляющих вредную микрофлору. Потребление кисломолочных напитков в тропических странах, например, позволяет предотвратить кишечные инфекции;

· использование достижений генетической инженерии в производстве кисломолочных напитков, базирующееся на новых и традиционных технологиях [29].

На реологические показатели кисломолочных продуктов оказывают определенное влияние состав и свойства заквасок. Молочнокислые микроорганизмы в зависимости от вида образуют при сквашивании молока сгустки с различными типами консистенции: колющиеся, более вязкие, с различной степенью тягучести [32].

В результате жизнедеятельности микроорганизмов происходит глубокий распад молочнокислого сахара, липидов и белков молока с образованием многочисленных химических соединений [27]. Большое значение имеет температура, она должна быть оптимальной для развития соответствующих видов бактерий [22].

Заквашивают смесь в резервуарах для кисломолочных напитков снабжённых специальными мешалками, обеспечивающими равномерное и тщательное перемешивание смеси с закваской и молочного сгустка [50].

Для кисломолочных напитков, вырабатываемых резервуарным способом, когда происходит перемешивание готового сгустка, и поэтому нуждающихся в особом подходе, требуются: достаточно высокая его вязкость после сквашивания; умеренная степень разрушения при перемешивании; способность в максимальной степени восстанавливать структуру после перемешивания; способность при хранении удерживать сыворотку [32].

 Непосредственное влияние на качество продуктов оказывают техническое переоснащение молокоперерабатывающих предприятий и совершенствование технологических процессов. Знание производства конкретной продукции и чёткое соблюдение технологических параметров позволяют направленно регулировать качество [45].

В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» нормируются показатели по пяти группам микроорганизмов: санитарно-показательным, условно-патогенным, патогенным, возбудителям порчи и микроорганизмам заквасочной микрофлоры и пробиотическим.

Безопасность продукта определяется отсутствием патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, а также минимальным количеством возбудителей порчи. Наибольшую опасность представляют сальмонеллы, патогенные стафилококки, листерии и энтеропатогенные бактерии группы кишечных палочек [18].

Одна из главных задач достижения высокого качества и безопасности молока – предупреждение бактериального загрязнения и последующего массивного развития в нем патогенных микроорганизмов. Микроорганизмы повторного обсеменения попадают в продукт с оборудования, упаковочных материалов, из воды, воздуха. Часто повторное обсеменение происходит в молокопроводах, особенно при нарушении непрерывного процесса, когда происходят задержка и нагрев молока в них, а также в резервуарах, которые неоднократно заполняют пастеризованным продуктом без мойки после предыдущей партии [45].

Без добросовестной санитарной обработки (мойки и дезинфекции) оборудования на молочном предприятии происходит накопление патогенной микрофлоры, снижается стойкость молока и, как следствие, возникают пороки молочных продуктов. Некачественная мойка способствует накоплению на оборудовании фагов, которые могут снижать активность молочнокислых заквасок и бактериальных концентратов, используемых при производстве кисломолочных продуктов [34].

Стабильный выпуск санитарно-безопасной молочной продукции высокого качества требует использования качественного оборудования, то есть комплектного, современного, целевого назначения, соответствующего технической документации. При этом оно должно своевременно и качественно обслуживаться и ремонтироваться [49].

Основные биохимические процессы, протекающие при получении кисломолочных напитков, таковы: молочно-кислое и спиртовое брожение молочного сахара, коагуляция казеина и гелеобразование; в результате этих процессов формируются консистенция, вкус и запах готовых продуктов. Коагуляцию казеина вызывает образующаяся при молочнокислом брожении лактозы молочная кислота [48].