2.1 Виробництво кисломолочних
продуктів
Кисломолочні продукти - це продукти, отримані шляхом сквашування або ферментації молочної сировини спеціальними мікроорганізмами, які входять до складу заквасок або заквашувальних препаратів. Готові до вживання кисломолочні продукти в кінці терміну придатності повинні містити життєздатні клітини мікроорганізмів у кількості, не меншій ніж 106 колонієутворюючих одиниць (КУО) в 1 г продукту. У процесі ферментації відбуваються складні мікробіологічні і фізико-хімічні процеси, у результаті яких формуються смак, запах, консистенція і зовнішній вигляд готового кисломолочного продукту [13].
Кисломолочні продукти мають добре виражені харчові, дієтичні, лікувальні та лікувально - профілактичні властивості. Завдяки цим своїм властивостям вони краще засвоюються та найчастіше рекомендуються хворим, які мають розлади шлунково-кишкового тракту. Кисломолочні продукти містять у легкозасвоюваній формі багато корисних речовин, які утворилися в процесі життєдіяльності заквасочних мікроорганізмів. Це частково розщеплені складні сполуки молока (білки, вуглеводи, жир) до простих речовин, ферменти, вітаміни та ін. Крім того, молочнокисла мікрофлора кисломолочних продуктів є антагоністом гнильної й патогенної мікрофлори [13, 30].
За характером сквашування кисломолочні продукти поділяють на дві групи: отримані в результаті тільки молочнокислого бродіння (сметана, йогурт, простокваша, кисломолочний сир, ацидофільне молоко, ряжанка, варенець, йогурт) й отримані в результаті змішаного молочнокислого і спиртового бродіння (кефір, кумис, ацидофілін) [8].
Але найбільш точною є класифікація
за видом мікроорганізмів, що входять до складу наступних заквасок.
.1.1 Кисломолочні продукти, виготовлені на заквасках мезофільних лактококів
Кисломолочний сир - це білковий кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням молока, маслянки або її суміші з молоком заквашувальними препаратами із застосовуванням способів кислотної, кислотно-сичужної або термокислотної коагуляції білка [18].
Сиркові вироби - кисломолочні продукти, які виробляють з кисломолочного сиру з додаванням вершків, вершкового масла, смакових і ароматичних наповнювачів та харчових добавок з подальшою тепловою обробкою (термізовані сиркові вироби) або без неї (нетермізовані сиркові вироби) і призначені для безпосереднього вживання в їжу [13].
До сиркових виробів відносять:
· сирки - формовані сиркові вироби;
· сиркову пасту - сирковий виріб, що має в'язку консистенцію і нездатний зберігати форму;
· сиркову мису - фасований або ваговий продукт, виготовлений із кисломолочного сиру з додаванням вершків, вершкового масла й наповнювачів;
· глазуровані сиркові вироби - сирок або торт (тістечка), покритті глазур'ю або шоколадною масою [13].
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві кисломолочного сиру. Кисломолочний сир виробляють із пастеризованого молока. Основними мікроорганізмами, що забезпечують активне кислотоутворення на початку процесу сквашування, є гомоферментативні мезофільні лактококи L. Lасtіs, L. crетоrіs. Їх загальна кількість у готовому сирі сягає 107-108 клітин в 1 г. Отже, при виробництві кисломолочного сиру використовують виробничі, так звані нульові закваски (закваски типу 0). Селекція штамів цих заквасок спрямована на активне кислотоутворення й мінімальне газоутворення. Для прискорення сквашування молока можуть використовувати й симбіотичну закваску, виготовлену із мезофільних лактококів та термофільного стрептококу співвідношенні 1:1.
Крім того, на розвиток мікроорганізмів значною мірою впливають наявність хлористого кальцію, сичужного ферменту, характер згустку та відокремлення сироватки.
При виробництві кисломолочного сиру поряд із бактеріями, що входять до складу закваски, розвиваються також мікроорганізми, які залишилися після пастеризації молока. Особливо небажаним є розвиток термостійких молочнокислих паличок. Унаслідок цього кислотність продукту підвищується, більшою мірою ніж при розвитку мезофільних лактококів, а якість продукту знижується .
Крім того, з технологічного обладнання можуть потрапляти й оцтовокислі бактерії, дріжджі та плісняві гриби, викликаючи тим самим вади кисломолочного сиру мікробного походження [16].
Зернистий кисломолочний сир - різновид кисломолочного сиру, який має більші розміри білкових гранул, незв'язаних між собою. Даний продукт посідає проміжне положення між кисломолочним і твердим сиром та відрізняється від обох за зовнішнім виглядом і смаком: великі білкові гранули з ніжним кислуватим смаком залиті злегка підсоленими вершками [13].
Особливістю мікробіологічних процесів, що відбуваються при виробництві зернистого кисломолочного сиру, є підігрівання сиркового зерна до 55-60 °С та його промивання водою. Для виробництва зернистого кисломолочного сиру використовують молоко, пастеризоване за низьких температур, і закваску, яка складається з мезофільних лактококів L. lасtіs, L. crетоrіs, L. diacetylactes, Lеис. dextranісиm. Досить важливим є те, щоб до складу закваски для виробництва зернистого кисломолочного сиру не потрапили штами мікроорганізмів, які утворюють багато вуглекислого газу, оскільки можливе «спливання» сиркового зерна [10, 25].
У кінцевому продукті загальна кількість молочнокислих бактерій є дещо меншою за їх кількість у звичайному кисломолочному сирі і становить 106-107 КУО/г. Це пояснюється високою температурою нагрівання і промиванням водою сиркового зерна.
Кількість мікроорганізмів у готовому продукті залежить від температури зберігання. Так, за низьких температур зберігання зернистого кисломолочного сиру пригнічується розмноження молочнокислих бактерій, проте створює сприятливі умови для розвитку психрофільних мікроорганізмів, які потрапляють у готовий продукт з водою після промивання зерна. При підвищених температурах зберігання зернистого кисломолочного сиру збільшується кількість мезофільних лактококів, що призводить до скисання вершків й утворення сметани [4, 16].
Зниження температури пастеризації зменшує її ефективність, промивання сприяє вимиванню поверхневої мікрофлори і зниженню кислотності зерна, під час нагрівання кількість мезофільних лактококів зменшується. Ці операції створюють сприятливі умови для розвитку сторонньої мікрофлори, які потрапили з водою (психрофільні та психротрофні бактерії). Крім того, до додаткового обсіювання продукту мікроорганізмами може призвести внесення на останньому етапі виробництва вершків і кухонної солі [16].
Отже, зернистий кисломолочний сир, на відміну від звичайного кисломолочного, є більш не захищеним від розвитку сторонньої мікрофлори, оскільки має низьку кислотність і меншу кількість молочнокислих бактерій. [13].
Сметана - кисломолочний продукт, який виробляють шляхом сквашування вершків чистими культурами мезофільних лактококів Lасtососсиs sр. з додаванням або без додавання термофільного молочнокислого стрептококу Strерtососсиs sаlіvаrіиs subsр. Thеrmoрhilus [13].
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві сметани. Продукт отримують з нормалізованих пастеризованих вершків шляхом сквашування їх закваскою з дозріванням за низьких температур.
Особливість мікробіологічних процесів полягає в тому, що для виробництва сметани використовують пастеризовані вершки, залишковою мікрофлорою яких є термостійкі молочнокислі палички і спори деяких бактерій. Для сквашування вершків використовують багатоштамові виробничі закваски на основі мезофільних лактококів: кислотоутворюючих L. lасtіs, L. crетоrіs, та ароматоутворюючих L. diacetylactes і бактерій роду Lеисоnоstос: Lеис. crетоrіs , Lеис. lасtіs , Lеис. dextranісиm. З метою прискорення кисломолочного процесу і поліпшення якості продукту в складі заквасок для сметани широко використовують термофільний молочнокислий стрептокок Strерtососсиs thеrmophilus [16].
До складу закваски підбирають штами L. crетоrіs, що утворюють згустки в'язкої консистенції [16].
При виробництві деяких видів сметани (ацидофільна сметана та сметана з біфідобактеріями) застосовують комбіновані закваски, до складу яких, крім мезофільних і термофільних лактококів, входять і культури ацидофільних паличок та біфідобактерії [20].
У результаті технологічного процесу вершки можуть обсіменитися й іншою сторонньою мікрофлорою, що потрапляє з обладнання. Це молочнокислі стрептококи та палички, оцтовокислі бактерії, бактерії групи кишкової палички, спорові та неспорові гнильні бактерії.
У подальшому процес розвитку мікрофлори вершків, а потім і сметани залежить від температури сквашування, якості й кількості закваски. При підвищених температурах сквашування прискорюється процес сквашування з наростанням кислотності й енергічно починають розвиватися термостійкі молочнокислі палички [4].
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві простокваші. Простокваша звичайна - кисломолочний продук, який виробляють сквашування пастеризованого коров’ячого молока чистими культурами мезофільних лактокoків Lactococcus lactis, Lactococcus cremoris з Lactococcus diacetilactis або без нього [13].
Простоквашу звичайну готують на стерилізованому молоці з додаванням закваски, заквашувального препарату, бактеріального концентрату або бактеріального препарату прямого внесення на чистих культурах мезофільних лактококах. Сквашування відбувається за температури 30-32 °С протягом 5-7 годин до кислотності продукту 750Т, після чого його швидко охолоджують до температури не вище ніж 8 °С. При повільному охолодженні продукту ацидофільні бактерії можуть викликати зайву кислотність, у результаті продукт виявиться нестандартним за кислотністю (вище від 1200Т) [3, 16].
Простокваша Мечниківська - кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням пастеризованого коров'ячого молока чистими культурами термофільних стрептококів (Strерtососсиs thеrmophilus) з (або без) використання болгарської палички (Lасtоbасіllus bulgаrісиs).
Простоквашу Мечниківську готують заквашуванням пастеризованого молока закваскою, що складається з термофільних стрептококів (5 - 7%) і болгарської палички (не більше 1%) за температури сквашування 38 °С, яка є характерною для розвитку цих мікроорганізмів [13].
Простокваша ацидофільна - кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням пастеризованого коров'ячого молока чистими культурами ацидофільної палички (Lасtоbасіllus асіdорhilus) з (або без) використання термофільного стрептококу (Strерtососсиs thеrmophilus) та з (або без) використання болгарської палички (Lасtоbасіllus bulgаrісиs).
Простокваша ацидофільна
відрізняється тим, що до складу закваски поряд із термофільними стрептококами
входять ацидофільні палички в рівних співвідношеннях. Також можна використовувати
болгарську паличку. Молоко сквашують за температури 40 - 45°С. Кислотність
готового продукту повинна становити не більш ніж 80 - 100°T
[13].
2.1.2 Кисломолочні продукти, виготовлені на заквасках термофільних молочнокислих бактерій
Йогурт - кисломолочний продукт із підвищеним вмістом сухих речовин, який виробляють сквашуванням молока культурами болгарської палички Lасtоbасіllus bulgаrісиs і чистими культурами термофільних стрептококів Strерtососсиs thеrmophilus [13].
Йогурт є найбільш поширеним з усіх кисломолочних напоїв у країнах Європи, Америки, Азії та в Україні. Консистенція, смак і аромат у різних районах відрізняються. Так, у деяких країнах йогурт виробляють у вигляді в'язкої рідини, тоді як в інших - у вигляді м'якого желе [31].
Йогурти, залежно від виду закваски, що застосовують для їх виробництва, поділяють на: йогурт, біойогурт та біфідойогурт. Крім того, йогурти виробляють із застосуванням та без застосування харчових добавок і наповнювачів [13].
Біойогурт біопродукт на основі йогурту, який додатково містить Lасtоbасіllus асіdорhilus як пробіотик у кількості, не меншій ніж 107КУО/г у кінці терміну придатності до споживання. Пробіотики - це живі мікроорагнізми, які забезпечують корисну дію на організм споживача через нормалізацію складу та функції мікрофлори шлунково - кишкового тракту [13].
Біфідойогурт - біфідопродукт на основі йогурту, який додатково містить Вifіdоbасtеrісит у кількості, не меншій ніж 106 КУО/г у кінці терміну придатності до споживання [13].
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві йогурту.
При виробництві йогурту для одержання більш щільної консистенції в молоці підвищують вміст сухих речовин тривалим випарюванням (близько 3 год) за високих температур (92 - 95°С) до зменшення об'єму у 2 - 3 рази або додаванням сухого знежиреного молока.
Отже, після довготривалої пастеризації залишаються лише термостійкі молочнокислі палички і спори деяких бактерій. Значної ролі вони не відіграють, тому що процес сквашування відбувається швидко, а із заквасками вносять більше молочнокислих бактерій, ніж кількість залишкових термостійких паличок [16].
Після пастеризації молоко охолоджують до температури 40 - 45°С і вносять закваску в кількості 1 - 5% , що складається із термофільних молочнокислих стрептококів і болгарської палички у співвідношенії 1:1. Чисті культури термофільних молочнокислих стрептококі в і болгарської палички малоактивні самі по собі (окремо), ніж їхня комбінація. Це пояснюється тим, що болгарська паличка в результаті своєї життєдіяльності продукує амінокислоти, які активізують життєдіяльність термофільного молочнокислого стрептококу [13, 16].
Стрептококи надають перевагу температурі не вище ніж 40 °С, болгарська паличка, навпаки, активізує свій розвиток за температури вище ніж 40°С та внесення більшої кількості закваски. Ці особливості враховують при виробництві йогурту для того, щоб регулювати вміст стрептококів і паличок у заквасках і готовому продукті. Загальна кількість термофільних молочнокислих стрептококів і болгарської палички в 1 см3 продукту повинна становити 107 - 108 клітин [13, 29].
Смак йогурту залежить від співвідношення мікроорганізмів у готовому продукті. У разі переваги термофільних молочнокислих стрептококів йогурт набуває менш кислого смаку, а за умови переваги болгарської палички - більш кислий. Якщо в заквасці співвідношення між термофільними молочнокислими стрептококами і болгарською паличкою приблизно однакове, то для отримання продукту з менш кислим смаком молоко необхідно сквашувати за температури 40 - 42 °С. За температури вище ніж 40 - 42 °С продукт буде більш кислим на смак [29].
На співвідношення різних груп мікроорганізмів в готовому йогурті також впливає й кількість закваски, що вноситься: зі збільшенням кількості закваски збільшується кількість молочнокислих паличок і смак продукту стає більш кислим [4].
Ряжанка - кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням пряженого молока чистими культурами термофільного молочнокислого стрептокока Strерtососсиs thеrmophilus [13].
Варенець - кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням стерилізованого молока чистими культурами термофільного молочнокислого стрептокока Strерtососсиs thеrmophilus та болгарською паличкою Lасtоbасіllus bulgаrісиs або без неї [13].
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві ряжанки та варенцю. При виробництві цих продуктів термічну обробку молока проводять за температури 92 - 95°С протягом З год. У результаті пряження молоко набуває буруватого відтінку й смаку пряженого молока. Молоко охолоджують до 40 - 45°С і вносять закваску термофільного молочнокислого стрептококу в кількості 3 - 5%. Іноді додають болгарську паличку в співвідношенні до стрептококу 1:4 - 1:5.
Сквашування молока триває 3 - 6 год
до кислотності 80 - 90°Т. Основний процес сквашування здійснюють термофільні
молочнокислі стрептококи, внесені із закваскою. За відсутності болгарської
палички вони гірше розвиваються, тому сквашування молока може тривати 5 - 6
годин і більше. Це призводить до розвитку термостійких молочнокислих паличок і
виникнення такої вади, як зайва кислотність продукту [5, 16, 29].
2.1.3 Кисломолочні продукти, виготовленні з використанням ацидофільних бактерій
До цієї групи кисломолочних продуктів відносять ацидофільне молоко, ацидофілін, ацидофільно - дріжджове молоко, ацидофільну пасту, дитячі ацидофільні суміші. Готують такі продукти із пастеризованого або стерилізованого молока, сквашеного чистою культурою ацидофільної палички з додаванням різних видів молочнокислих бактерій і дріжджів. [11].
Крім того, випускають ацидофільну сметану, ацидофільну простоквашу і біфідойогурт, до складу яких входять ацидофільні палички.