Производство кефира резервуарным способом

Технология получения кисломолочных продуктов

 1.1 Описание технологического процесса

 Технологический процесс производства кефира резервуарным методом включает следующие операции: - приемка и подготовка сырья; - нормализация смеси; - очистка смеси; - гомогенизация смеси; - пастеризация и охлаждение смеси до температуры заквашивания; - заквашивание смеси; - сквашивание смеси в специальных емкостях; - перемешивание, созревание и охлаждение сгустка; - розлив (упаковывание) и доохлаждение. Аппаратурная схема технологического процесса изготовления кефира приведена в Приложении 2. Приемка и подготовка сырья Сырье принимают по массе и качеству, установленному лабораторией изготовителя в соответствии с требованиями СТБ 970. Молоко должно быть без извлечений и добавок молочных и немолочных компонентов, подвергнутое первичной обработке. Молоко очищают от механических примесей при температуре поступившего молока на центробежных молокоочистителях и (или) фильтрацией. После очистки молоко охлаждают до температуры (4±2)℃ и направляют на промышленную переработку или в резервуары для промежуточного хранения (в случае производственной необходимости). Для производства кисломолочных напитков используют молоко не ниже первого сорта, кислотностью не более 19°Т, плотностью не менее 1027 кг/м3. Сепарирование молока начинают после поступления его в количестве, обеспечивающем непрерывную работу сепаратора. Молоко сепарируют на всех типах сепараторов-сливкоотделителей в соответствии с правилами их эксплуатации, изложенными в инструкции завода изготовителя, с соблюдением действующих санитарных норм и правил. Оптимальная температура сепарирования – (40-45)℃. Допускается сепарировать молоко при других температурных режимах в зависимости от используемого оборудования. Полученные при сепарировании обезжиренное молоко и сливки направляют на переработку, в том числе нормализацию, или, при производственной необходимости, в резервуары для промежуточного хранения после охлаждения до температуры (4±2)℃. Допускается до начала промышленной переработки хранение сырого молока, сырого обезжиренного молока (включая период хранения сырого молока, используемого для сепарирования) при температуре (4±2)℃ и сырых сливок – при температуре не выше 8 ℃ не более 36 ч (включая время перевозки). В процессе хранения через каждые 2 ч определяют температуру и кислотность сырого молочного сырья. Перед отбором проб его тщательно перемешивают в течение (5-10) мин. Хранение сухого, сгущенного или концентрированного молока, сухих сливок, пахты, молочного пермеата осуществляют в соответствии с ТНПА на конкретный продукт. Нормализация смеси Нормализацию молока (кроме изготовления кефира из цельного молока) осуществляют таким образом, чтобы массовые доли жира и белка в кефире соответствовали требованиям СТБ 970. Обезжиренное молоко, предназначенное для изготовления обезжиренного кефира, при необходимости, нормализуют по массовой доле белка. Нормализацию молока по массовой доле жира осуществляют: - в резервуаре путем добавления к цельному молоку: · обезжиренного молока; · сливок. - с помощью сепаратора-нормализатора в потоке. Отобранное по качеству молоко нормализуют с таким расчётом, чтобы массовая доля жира в готовом продукте была не менее массовой доли жира предусмотренной техническими условиями. При использовании закваски, приготовленной на обезжиренном молоке, молоко перед заквашиванием нормализуют до более высокой массовой доли жира. Нормализацию молока по массовой доле белка проводят следующими способами: - повышением массовой доли белка в молоке путем добавления сухого сгущенного или концентрированного молока; - снижением массовой доли белка в молоке путем добавления молочного пермеата, полученного удалением белков обезжиренного молока с помощью ультрафильтрации. Сухое молоко предварительно растворяют в нормализуемом молоке взятом из общей массы, при температуре (38-45)℃. Смесь фильтруют для очистки крупных не растворившихся комочков, после чего добавляют к основной массе нормализуемого молока и тщательно перемешивают. Сгущенное или концентрированное молоко добавляют непосредственно в нормализуемое молоко и тщательно перемешивают. Процесс ультрафильтрации обезжиренного молока, в том числе и предварительную пастеризацию, осуществляют в соответствии с инструкцией по эксплуатации установок ультрафильтрации и технологической инструкции изготовителя, соответственно. Очистка, деаэрация смеси Центробежная очистка - очистка от механических примесей в сепараторах-молокоочистителях. Она позволяет удалить из молока не только механические примеси, но и слизь, сгустки молока, эпителий, форменные элементы крови. Количество выделяемых примесей доходит до 0,02–0,06 % массы молока, пропущенного через молокоочиститель. Оптимальной температурой центробежной очистки является 50-55°С. Принцип действия основан на разности плотностей частиц плазмы молока и механических примесей. Они оседают под действием центробежной силы и удаляются из молока. Процесс самой очистки происходит в барабане сепаратора в межтарелочном пространстве. При подаче молока в барабан, механические примеси, имеющие большую плотность отбрасываются к периферии. Молоко как более лёгкая часть создаёт поток в центре барабана (возле оси вращения). Слизь содержит грязевой, белковый и бактериальный слой. Очистка молока осуществляется с подогревом (50-55℃). С повышением температуры вязкость молока снижается, и примеси легко удаляются. Гомогенизация смеси Гомогенизация – обработка молока с целью диспергирования (дробления) жировых шариков. Интенсивность гомогенизации возрастает с повышением температуры, поскольку жир переходит в жидкое состояние и уменьшается вязкость продукта. Смесь (кроме обезжиренного молока) гомогенизируют при давлении (15±2,5) Мпа и температуре (45+85)℃ с целью предотвращения самопроизвольного отстаивания жира, увеличения влагоудерживающей способности сгустка, улучшения вкуса и консистенции кефира. Допускается осуществлять гомогенизацию при температуре пастеризации или применять раздельную гомогенизацию нормализованной смеси (сливок). Пастеризация и охлаждение смеси до температуры заквашивания Смесь пастеризуют при следующих режимах: - (85-89) ℃ с выдержкой (10-15) мин; - (92±2) ℃ с выдержкой (5-6) мин. Допускается двойная пастеризация смеси: сначала при температуре (76±2)℃ с выдержкой до 25 с, а затем при температуре (92±2)℃ с выдержкой до 25 с. Пастеризованную смесь охлаждают до температуры заквашивания (18-25)℃. В ходе пастеризации происходит инактивация посторонней миробиоты и выделение термолабильных фракций сывороточных белков. При этом происходит денатурация сывороточных беков, которые при сквашивании коагулируют вместе с казеином. При этом повышаются гидратационные свойства казеина, сгусток лучше удерживает сыворотку и не происходит ее отстоя при хранении кисломолочных напитков. Хранение пастеризованной смеси при температуре заквашивания без внесения закваски не допускается. Заквашивание смеси Заквашивание, а также сквашивание (для резервуарного способа) смеси проводят в резервуарах для кисломолочных продуктов или в других емкостях, снабженных специальными мешалками и охлаждающей рубашкой, обеспечивающих равномерное перемешивание смеси с закваской, поддержание оптимальной температуры для развития заквасочных микроорганизмов, перемешивание и охлаждение сквашенной смеси. Температура смеси при заквашивании должна быть в пределах: - (18-21) ℃ - в теплое время года; - (22-25) ℃ - в холодное время года. Во избежание вспенивания, влияющего на отделение сыворотки при хранении кефира, смесь подают в резервуар через нижний штуцер. Закваску на кефирных грибках тщательно перемешивают и вносят в смесь в следующем количестве от заквашиваемой массы: - до 3 % - сливы с кефирных грибков, кислотностью (95-110) °Т; - до 5 % - производственную закваску, кислотностью (95-100) °Т. Закваску вносят в потоке с помощью насоса-дозатора одновременно с подачей смеси в резервуар для сквашивания. При подаче смеси в резервуар с имеющейся там закваской, во избежание мгновенной коагуляции белка и образования крупитчатой консистенции кефира, рекомендуется первые порции смеси подавать с температурой на (2-4) ℃ ниже температуры заквашивания, следующие порции смеси подавать на (2-4) ℃ выше температуры заквашивания. Для лучшего перемешивания смеси с закваской заполнение резервуара производят при включенной мешалке. Перемешивание заканчивают через (15±2) мин после заполнения резервуара. Допускается вносить закваску в резервуар после его заполнения небольшими порциями при включенной мешалке. Перемешивание заканчивают через (15±2) мин после внесения закваски. Сквашивание смеси После перемешивания смеси с закваской ее оставляют в покое для сквашивания при температуре (18-25) ℃ в течение (8-12) ч. При сквашивании необходимо точное поддержание температуры смеси так как ее колебания могут привести к образованию неоднородного сгустка. При изготовлении кефира в холодное время года рекомендуется устанавливать температуру сквашивания 25 ℃ для повышения вязкости и получения продукта с плотным однородным сгустком. Повышение температуры сквашивания выше 25 ℃ не рекомендуется, так как это ускоряет развитие лактококков, но замедляет рост дрожжей и ароматобразующих микроорганизмов, что приводит к получению кефира с невыраженным вкусом, напоминающим вкус простокваши. Окончание сквашивания определяют по образованию прочного сгустка и кислотности, которая должна быть в пределах (85-10) °Т или рН (4,65-4,5). Перемешивание, созревание и охлаждение сгустка После окончания сквашивания в межстенное пространство резервуара подают ледяную воду с температурой (2±1) ℃, с целью охлаждения сгустка до температуры (14±2) ℃ и подавления роста кислотности. Через (30-60) мин после подачи ледяной воды включают мешалку и перемешивают сгусток в течение (10-30) мин до получения однородной консистенции. После этого мешалку останавливают на (60-90) мин. Дальнейшее перемешивание ведут периодически, включая мешалку на (2-10) мин через каждый час, пока температуры сгустка не достигнет (14±2) ℃. Продолжительность и кратность перемешивания зависит от плотности сгустка и интенсивности охлаждения. Перемешанный и охлажденный до температуры (14±2) ℃ сгусток оставляют в покое для созревания в течение (9-13) ч, предварительно выключив подачу воды в межстенное пространство резервуара. При созревании происходит накопление углекислоты, летучих кислот, следов спирта, в результате чего кефир приобретает специфические вкусовые свойства. После созревания кефир охлаждают до температуры (4±2) ℃ в потоке с использованием пластинчатых или трубчатых теплообменников. Пластинчатый теплообменник должен иметь большой зазор между пластинами (до 6 мм). Наименьшие потери плотности сгустка наблюдаются при охлаждении кефира в трубчатом охладителе. Чтобы снизить потери кефира, применяют продувку. При перекачивании разрушение сгустка должно быть минимальным, поэтому необходимо избегать длинных узких трубопроводов с большим количеством задвижек, что может приводить к значительным перепадам давления. Следует использовать специальные насосы объемного типа с предохранительными клапанами, расположенные как можно ближе к резервуару. Розлив (упаковывание) и доохлаждение. Кефир, охлажденный до температуры (4±2) ℃, перемешивают в резервуаре в течении (2-5) мин и направляют на розлив в потребительскую упаковку. Упакованный кефир помещают в холодильную камеру, после чего технологический процесс считается законченным и кефир готов к реализации. В случае, когда невозможно обеспечить интенсивное охлаждение сгустка до температуры (14±2) ℃ при двух, трехкратном перемешивании в течение (4-6) ч, допускается направлять кефир на розлив при температуре (20±2) ℃ после тщательного перемешивания в течение 20 мин с последующим созреванием и доохлаждением в холодильной камере при температуре (4±2) ℃ при условии получения готового продукта, соответствующего требованиям СТБ 970. При этом общая продолжительность сквашивания и созревания сгустка должна составлять не менее 24 ч. После созревания и доохлаждения упакованного кефира до температуры (4±2) ℃, технологический процесс считается законченным и кефир готов к реализации [2,13].