Курс лекций для студентов 3 курса Направление подготовки
 Скачать 1.3 Mb.
|
|
Вопросы для самоконтроля: 1. Каков химический состав молока? 2. Какие жирные кислоты входят в состав глицеридов молока? 3. В каких случаях происходит сближение жировых шариков? 4. Какие белки присутствуют в молоке? 5. Какое значение белки и углеводы молока имеют при выработке кисломолочных продуктов? 6. Охарактеризуйте свойства лактозы. 7. Расскажите о ферментах молока. 68 8. Какие витамины и минеральные вещества содержатся в молоке? 9. Как классифицируется молоко по виду термической обработки? 10. На какие виды делится питьевое молоко по массовой доле жира? 11. Какие этапы входят в процесс обработки молока? СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Дунченко, Н.И. Экспертиза молока и молочных продуктов. Качество и безопасность. Уч. пособие. / Н.И. Дунченко, А.Г. Храмцов – Новосибирск: Сибирское ун. изд., 2007. – 477 с.; 2. Лях, В.Я. Качество молока. Справочник для работников лабораторий, зоотехников молочно-товарных ферм. / В.Я. Лях, В.Д. Харитонов. - СПб.: ГИОРД, 2008. – 208 с.; 3. Рогожин, В.В. Биохимия молока и молочных продуктов (учеб. пособие для с/х вузов). / В.В. Рогожин – СПб.: ГИОРД, 2006. – 320 с.; 4. Тихомирова, Н. А. Технология и организация производства молока и молочных продуктов. / Н.А. Тихомирова. – М.: ДеЛи, 2007. – 560 с; 5. Шалыгина А.М. Общая технология молока и молочных продуктов. / А.М. Шалыгина, Л.В. Калинина - М.: Колос, 2007. – 200 с. 69 Лекция 11 ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ 11.1 Пищевая ценность Кисломолочные напитки играют особую роль в питании людей, так как кроме высокой пищевой ценности, они имеют большое лечебно-профилактическое значение. Они в диетическом отношении еще более ценны, чем молоко, так как обладают высокими лечебно-профилактическими свойствами и еще большей усвояемостью. Диетические и лечебные свойства кисломолочных напитков во многом объясняются благоприятным воздействием на организм человека молочнокислых бактерий и веществ, образующихся в результате их жизнедеятельности, при сквашивании молока (молочной кислоты, углекислого газа, спирта, витаминов, антибиотиков и др.). Высокая усвояемость кисломолочных напитков (по сравнению с молоком) является следствием того, что они воздействуют на секреторно-эвакуационную деятельность желудка и кишечника, в результате чего железы пищеварительного тракта интенсивнее выделяют ферменты, которые ускоряют переваривание пищи. Усвояемость также повышается за счет частичной пептонизации в них белков, т. е. распада их на более простые соединения. Кроме того, в продуктах, полученных в результате смешанного молочнокислого и спиртового брожения, белковый сгусток пронизывается мельчайшими пузырьками углекислого газа, благодаря чему становится более доступным действию ферментов пищеварительного тракта. Кисломолочные напитки обладают приятным, слегка освежающим и острым вкусом, возбуждают аппетит и тем самым улучшают общее состояние организма. Продукты, полученные в присутствии спиртового брожения, обогащенные незначительным количеством спирта и углекислотой, улучшают работу дыхательных и сосудодвигательных центров, слегка возбуждают центральную нервную систему. Все это повышает приток кислорода в легкие, активизирует окислительно- восстановительные процессы в организме. Установлено, что в результате молочнокислого брожения и спиртового брожения содержание большинства основных витаминов в кисломолочных напитках возрастает. Поэтому при регулярном употреблении в пищу кисломолочных продуктов укрепляется нервная система. На диетические и лечебные свойства кисломолочных напитков указывал в начале XX в. великий русский физиолог и микробиолог И. И. Мечников. Большое количество долгожителей на Балканском полуострове и Северном Кавказе И. И. Мечников объяснял следствием ежедневного потребления местной простокваши и других кисломолочных продуктов. По мнению И. И. Мечникова, преждевременное старение человека связано с активной деятельностью в кишечнике человека гнилостных микроорганизмов, которые развиваются в слабощелочной и нейтральной среде, образуя сильные органические яды (фенол, индол, скатол, сероводород и др.), а при потреблении простокваши гнилостная микрофлора кишечника подавляется молочной кислотой. И. И. Мечников считал, что диетические свойства выделенной им из кислого молока болгарской палочки (L. bulgaricus) еще более возрастают, так как она может развиваться в кишечнике и оказывать угнетающее действие на развитие гнилостной микрофлоры. В дальнейшем было доказано, что болгарская палочка не приживается в 70 кишечнике, а этой способностью обладает ацидофильная палочка (L. Аcidophilus), бактерицидные и антибиотические свойства которой выражены в большей степени. Бифидобактерии (Bifidobacteria) и лактобациллы (Lactobacillus) относятся к бактериям, которые улучшают работу желудочно-кишечного тракта, нормализуют состав микрофлоры кишечника. Кисломолочные продукты с пробиотическими бактериями особенно полезны для восстановления микрофлоры желудочно-кишечного тракта после приема антибиотиков и других лекарств при диарее. Лечебные свойства кисломолочных напитков основаны на бактерицидном действии молочнокислых микроорганизмов и дрожжей по отношению к возбудителям некоторых желудочно-кишечных заболеваний, туберкулеза и других болезней, а также на благотворном влиянии на организм веществ, входящих в состав этих продуктов. Бактерицидные свойства кисломолочных напитков связаны с антибиотической активностью развивающихся в них бактерий и дрожжей, которые в результате своей жизнедеятельности вырабатывают следующие антибиотики: низин, лактолин, диплококцин, стрептоцин и др. Эти антибиотики оказывают на некоторые микроорганизмы бактерицидное (убивают) и бактериостатическое (подавляют жизнедеятельность) действие. Поэтому для бактериальных заквасок необходимо учитывать их бактерицидность, т. е. способность продуцировать антибиотики. Следует иметь в виду, что кисломолочные напитки эффективны не как основное, а как вспомогательное средство для лечения некоторых болезней при одновременном применении медицинских препаратов и соблюдении режимов питания. Так, при лечении туберкулеза в нашей стране широко применяют кумыс, ацидофильно- дрожжевое молоко. В этих продуктах при совместном развитии молочнокислых палочек и дрожжей, стимулирующих друг друга, накапливается значительное количество антибиотиков, подавляющих туберкулезные палочки. Содержащиеся в кобыльем молоке витамины А и В полностью сохраняются в кумысе, а количество витамина С в кумысе при молочнокислом брожении увеличивается. Среди продуктов животного происхождения кумыс занимает первое место по содержанию витамина С (до 250-333 мг на 1 л), что значительно повышает его диетические и лечебные свойства. Кумыс также рекомендуется для улучшения обмена веществ, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, печени и др. Лечебные свойства принадлежат и кефиру. Кисломолочные напитки вырабатываются и из обезжиренного молока и отличаются от продуктов из цельного молока лишь отсутствием жира, но содержат практически все компоненты цельного молока в таких же количествах. По диетическим и лечебным свойствам они равноценны продуктам из цельного молока и уступают последним лишь в калорийности. 11.2 Биохимические и технологические основы производства Основным биохимическим и физико-химическим процессом, протекающим при производстве кисломолочных продуктов, является молочнокислое брожение. Сущность молочнокислого брожения состоит в том, что молочный сахар под действием ферментов микроорганизмов сбраживается до молочной кислоты, происходит коагуляция казеина и образование сгустка. В результате развития молочнокислых бактерий выделяется фермент лактаза, который расщепляет дисахарид лактозы (молочный сахар) на две монозы - глюкозу и галактозу: 71 6 12 6 6 12 6 2 11 22 12 О Н С О Н С О Н О Н С лактоза глюкоза галактоза При ферментативных превращениях из глюкозы и галактозы образуется по две молекулы пировиноградной кислоты. Галактоза предварительно должна быть превращена в форму глюкозы. На второй стадии молочнокислого брожения пировиноградная кислота восстанавливается до молочной кислоты с участием фермента лактодегидразы: СООН СНОН СН Н СООН СО СН 3 3 2 пировиноградная молочная кислота кислота Таким образом, из одной молекулы молочного сахара образуется четыре молекулы молочной кислоты. Кроме основного молочнокислого брожения при производстве некоторых кисломолочных напитков (кефира, кумыса, тана, айрана и др.) используется и спиртовое брожение. При спиртовом брожении, протекающем при участии молочных дрожжей, молочный сахар сбраживается до пировиноградной кислоты, этилового спирта и углекислого газа. Пировиноградная кислота под действием фермента карбоксилазы, находящейся в клетках дрожжей и ароматообразующих молочнокислых бактерий, расщепляется на уксусный альдегид и углекислый газ: СОН СН СО СООН СО СН 3 2 3 пировиноградная уксусный кислота альдегид Уксусный альдегид, восстанавливаясь, образует этиловый спирт: ОН СН СН Н СОН СН 2 3 3 2 этиловый спирт Одновременно при молочнокислом и спиртовом брожении могут протекать побочные процессы с образованием летучих кислот, углекислого газа, эфиров и других соединений, которые участвуют в формировании вкуса и запаха продукта. При молочнокислом брожении, образовавшаяся молочная кислота воздействует на основной белок молока - казеин, который находится в молоке в виде казеин-кальциевой соли. При этом молочная кислота отнимает от казеин-кальциевой соли кальций, в результате чего образуется нерастворимая казеиновая кислота (сгусток). Основной микрофлорой кисломолочных продуктов является молочнокислые бактерии и дрожжи. В лабораториях микроорганизмы выделяют в чистом виде и специально выращивают (культивируют). Такие микроорганизмы, выращиваемые в специальных целях, называются «культурами» (культура молочнокислого стрептококка). Молоко, сквашенное путем внесения в него определенных культур молочнокислых бактерий или дрожжей, называется закваской и предназначается для сквашивания молока при производстве кисломолочных продуктов. Для приготовления заквасок применяются следующие чистые молочнокислые культуры и дрожжи: молочный 72 стрептококк (S. Lactis), болгарская палочка (L. Bulgaricus), ацидофильная палочка (L. acidophilus), ароматообразующие бактерии (S. diacetylactis, L. cremoris, S. acetoinicus, S. cremoris) и молочные дрожжи (Torula), сбраживающие лактозу, бифидобактерии и другие пробиотические культуры. В целом молочнокислые бактерии по своим морфологическим признакам можно разделить на 2 группы: молочно-кислые стрептококки, имеющие шарообразную форму клеток, и молочнокислые палочки – представители палочковидных бактерий. Молочнокислые стрептококки повышают кислотность молока лишь до 120 0 Т, в то время как молочнокислые палочки (болгарская и ацидофильная) - до 200-300 0 Т и являются наиболее сильными кислотообразователями. Для приготовления производственных заквасок применяют закваски чистых культур молочнокислых бактерий, которые могут быть жидкими и сухими. На жидких или сухих заквасках сначала готовят первичную (лабораторную) закваску. Для этого в стерильное молоко вносят порцию жидкой или сухой закваски, перемешивают и выдерживают в термостатах при температуре, являющейся оптимальной для данного вида культур. Из первичной (лабораторной) закваски готовят вторичную (пересадочную), для этого 5% первичной закваски вносят в охлажденное молоко и выдерживают при температуре сквашивания. Вторичную закваску можно использовать как основную для получения производственной закваски. Кислотность производственной закваски на молочнокислых стрептококках должна быть 90-100 0 Т, на молочнокислых палочках 100-110 0 Т. Перед использованием закваски проверяют ее свойства: доброкачественная закваска должна достаточно быстро сквашивать молоко, иметь чистый вкус и запах. Сгусток должен быть однородным, достаточно плотным, без газообразования и выделившейся сыворотки. Для приготовления лабораторной закваски при производстве кефира используются кефирные грибки (зерна), микрофлора которых представляет собой симбиоз молочнокислых стрептококков и палочек, ароматообразующих бактерий и молочных дрожжей и уксуснокислых бактерий. Активность и чистота заквасок во многом определяют качество готового продукта. При снижении активности заквасок (продолжительности свертывания) молоко не сквашивается или образуется дряблый сгусток. При развитии термоустойчивых молочнокислых палочек появляется излишняя кислотность продукта. Дрожжи, участвующие в созревании кефира, кумыса, ацидофильно-дрожжевого молока, при излишнем размножении вызывают вспучивание этих продуктов. Попадание уксуснокислых бактерий в сметану, творог может вызвать пороки консистенции. При производстве кисломолочных напитков применяются два способа: термостатный и резервуарный. При термостатном способе производства кисломолочных напитков сквашивание молока и созревание напитков производится в бутылках в термостатных камерах; при резервуарном способе производства заквашивание, сквашивание молока и созревание напитков происходит в одной емкости (молочных резервуарах). Кисломолочные напитки, выработанные резервуарным способом, после созревания и перемешивания разливают в стеклянную или бумажную тару, поэтому сгусток у них по сравнению с термостатным способом нарушенный - имеющий однородную сметанообразную консистенцию. Общая схема производства кисломолочных напитков термостатом и резервуарным способами приведена на рис. 11.2.1 73 Рисунок 11.2.1. Схема производства кисломолочных напитков Приемка и подготовка сырья Нормализация молока Тепловая обработка (пастеризация) Гомогенизация Охлаждение Термостатный способ Заквашивание Резервуарный способ Розлив в бутылки или пакеты Сквашивание молока в резервуарах Сквашивание в камере термостата Охлаждение Охлаждение в холодильной камере Созревание Созревание Хранение, транспортирование Реализация Розлив в бутылки или пакеты 74 При производстве большинства кисломолочных напитков применяется повышенная температура пастеризации 85-87 0 С с выдержкой 5-10 мин. Данный режим тепловой обработки преследует цель кроме уничтожения посторонних микроорганизмов и создания благоприятных условий для развития внесенных бактериальных культур, придания определенной консистенции кисломолочным напиткам. При повышенной температуре пастеризации увеличивается влагоудерживающая способность казеина и прочность сгустка. Гомогенизация молока является обязательной технологической операцией при выработке кисломолочных напитков, особенно с повышенным содержанием молочного жира (3,2-9,5%). Гомогенизация обеспечивает однородный состав готового продукта, предотвращает отстой жира. После гомогенизации молока консистенция кисломолочных напитков уплотняется, а после перемешивания становится более вязкой. При хранении таких продуктов не происходит отделения сыворотки от сгустка. В гомогенизированное и охлажденное до температуры заквашивания молоко вносится соответствующая бактериальная закваска, в количестве от 1 до 5% объема молока. Закваска обеспечивает в продукте необходимые вкус и запах, консистенцию. Чтобы получить продукт с плотной однородной консистенцией необходимо поддерживать температуру сквашивания, оптимальную для данного продукта. Разные бактериальные культуры имеют свою оптимальную температуру развития. Так, мезофильные молочнокислые стрептококки имеют температуру развития 30-35 0 С, термофильные - 40-45 0 С. Оптимальная температура ароматообразующих молочнокислых стрептококков 25-30 0 С. Продолжительность сквашивания молока зависит от вида получаемой кисломолочной продукции и колеблется в пределах от 4 до 16 ч. Окончание сквашивания определяют по характеру сгустка и по кислотности, которая должна быть немного ниже кислотности готового продукта. Охлаждение и созревание осуществляют при температуре не выше 6 0 С в течение 6-8 часов. За это время происходит набухание белков молока, что ведет к образованию более плотного сгустка, ослабевает или полностью прекращается молочнокислый процесс. При производстве продуктов смешанного брожения во время охлаждения и созревания приостанавливается развитие молочнокислых микроорганизмов, но развиваются дрожжи, в результате чего в этих кисломолочных напитках накапливаются спирт, углекислота. Готовые кисломолочные напитки хранят до реализации при температуре 0-2 0 С. Температура готового продукта при отправке с завода должна быть не больше 8 0 С. 11.3 Ассортимент и характеристика кисломолочных напитков Все кисломолочные напитки различают по особенностям технологии производства, а точнее по виду заквасочных культур, применяемых при сквашивании молока, виду сырья и его термической обработки. В товароведении кисломолочные напитки целесообразно классифицировать по характеру сгустка и общим органолептическим показателям на три группы: продукты смешанного брожения; простокваши и ацидофильные продукты. К продуктам смешанного молочнокислого и спиртового брожения относятся кефир, кумыс, кумысный продукт, айран. Кефир представляет собой кисломолочный продукт с освежающим, слегка острым кисломолочным вкусом и консистенцией напоминающей жидкую сметану. Закваской 75 для него служат кефирные грибки, обусловливающие развитие как молочнокислого, так и спиртового брожения. Содержание молочнокислых бактерий в готовом продукте в конце срока годности должно составлять не менее 10 7 КОЕ в 1 продукта, а дрожжей – 10 4 в 1 г продукта. Кумыс – кисломолочный продукт, вырабатываемый путем сквашивания кобыльего молока заквасочными микроорганизмами болгарской и ацидофильной молочно-кислых палочек и дрожжей. Содержание молочнокислых бактерий в готовом продукте в конце срока годности должно составлять не менее 10 7 КОЕ в 1 продукта, а дрожжей – 10 5 в 1 г продукта. В зависимости от продолжительности созревания кумыс делят на слабый (созревает сутки), средний (2 суток), крепкий (3 суток) с кислотностью соответственно 70-80, 81-100 и 101-120° Т и массовой долей спирта не более 1; 1,5; 3,0%. Кумысный продукт - кисломолочный продукт, произведенный из коровьего молока в соответствии с технологией производства кумыса. Айран – национальный кисломолочный продукт смешанного брожения из северо- восточной Азии, изготовленный с использованием заквасочных микроорганизмов термофильных молочнокислых стрептококков, болгарской молочнокислой палочки и дрожжей, с последующим добавлением или без добавления воды. Содержание молочнокислых бактерий в готовом продукте в конце срока годности должно составлять не менее 10 7 КОЕ в 1 продукта, а дрожжей – 10 4 в 1 г продукта. К простоквашам относятся кисломолочные напитки простого (одного кисломолочного) брожения. Это обыкновенная простокваша, мечниковская простокваша, варенец, ряженка, йогурт, напиток «Снежок». Простокваша – напиток, изготовляемый с использованием заквасочных микроорганизмов лактококков и/или термофильных молочнокислых стрептококков, при этом содержание молочнокислых бактерий в готовом продукте в конце срока годности должно составлять не менее 10 7 КОЕ в 1 продукта. Мечниковская простокваша вырабатывается из пастеризованного молока сквашиванием чистыми культурами молочнокислых стрептококков и болгарской палочки. Ряженка вырабатывается из нормализованного гомогенизированного топленого молока, сквашенного чистыми культурами термофильных рас молочно-кислого стрептококка, содержание которых в конце срока годности составляет не менее 10 7 КОЕ в 1 г продукта. Варенец представляет собой национальный кисломолочный продукт, который вырабатывается из стерилизованного или подвергнутого термообработке при температуре (97±2) ºС в течение от 40 до 80 мин молока путем его сквашивания чистыми культурами молочно-кислых стрептококков термофильных рас, общее содержание которых в конце срока годности должно составлять не менее 10 7 КОЕ в 1 г продукта.. Йогурт - кисломолочный продукт типа простокваши. Отличается повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока. Вырабатывается из молока или молочной смеси с добавлением сухого молока, сахара, плодово-ягодных сиропов или кусочков плодов, ягод сквашиванием чистыми культурами молочно-кислых стрептококков термофильных рас и болгарской палочки. Йогурт в зависимости от применяемых пищевкусовых продуктов, ароматизаторов и пищевых добавок может быть фруктовым (овощным) и ароматизированным. В зависимости от нормируемой массовой доли жира его подразделяют на молочный нежирный, молочный пониженной 76 жирности, молочный полужирный, молочный классический, молочно-сливочный, сливочно-молочный и сливочный. Напиток «Снежок» - разновидность простокваши. Его изготовляют путем добавления в сквашенное молоко сахарного или плодово-ягодного сиропа. По консистенции он напоминает жидкую сметану. Кислотность 80-110 ºТ. Ацидофильные продукты выделяются в отдельную группу, так как они имеют специфические вкусовые и некоторые другие свойства, обусловленные составом закваски, в которой основной культурой (а для ацидофильного молока - единственной) является ацидофильная палочка. Ацидофильная палочка относится к активным кислотообразователям, поэтому в ацидофильных продуктах молочной кислоты больше, чем в простоквашах – до 120 ºС. Ацидофилин - кисломолочный продукт, произведенный с использованием в равных соотношениях заквасочных микроорганизмов - ацидофильной молочнокислой палочки, лактококков и приготовленной на кефирных грибках закваски; Кисломолочные напитки в настоящее время очень разноообразны, при этом в России реализуются как традиционные, так и новые наименования продуктов. Ассортимент с каждым годом обновляется. В настоящее время создаются новые и популярные молочные продукты, которые должны оказывать положительное влияние на организм человека. В результате в пищевой промышленности введено новое понятие - «обогащенные продукты питания». |