Производство йогурта

Введение

Молочная промышленность является одной из важнейших отраслей агропромышленного комплекса по обеспечению населения продовольствием. Она представляет собой широко разветвленную сеть перерабатывающих предприятий и включает важнейшие отрасли: цельномолочное производство, маслоделие, сыроделие, производство консервов сгущенных и сухих молочных продуктов, мороженого, производство продуктов детского питания, заменителей цельного молока для молодняка сельскохозяйственных животных. Каждая из подотраслей имеет свои специфические особенности.

На основе мирового опыта предусматривается вывести мясо–молочную перерабатывающую отрасль на качественно новый уровень, что обеспе-чивает возобновление объемов продукции, которая производится, повыше-ние ее качества, существенное увеличение ассортимента и глубины перера-ботки сырья. Для решения поставленных задач необходимо выполнить техническое переоборудование мясоперерабатывающих предприятий и молокозаводов, а также значительно повысить технологический уровень оборудования, которое используется на перерабатывающих предприятиях малой мощности.

На сегодняшний день состояние молочной промышленности характеризуется функционированием предприятий, которые перерабатывают от 3 до 500 т молока за смену.

Промышленная переработка молока – это сложный комплекс взаимосвязанных химических, физико-химических, микробиологических, биохимических, биотехнических, теплофизических и других специфических технологических процессов.

В производстве питьевого молока и кисломолочных продуктов используются все компоненты молока. Производство сливок, сметаны, кисломолочного сыра, масла, сыра основывается на переработке отдельных компонентов молока. Производство молочных консервов связано с сохранностью всех сухих веществ молока после удаления с него влаги.

Предприятие молочной промышленности оборудованы современной перерабатывающей техникой. Рациональное использование технологического оборудования требует глубоких знаний его особенностей. При этом важно максимально сберечь пищевую и биологическую ценность компонентов сырья в молочных продуктах, которые производятся.

В то же время выполняется техническое переоборудование предприятий, устанавливаются новые технологические линии и отдельные виды оборудования разной мощности, разных разрядов механизации и автоматизации.

Технологические процессы производства молочных продуктов состоят из отдельных технологических операций, которые выполняются на разных машинах и аппаратах, которые комплектуются в технологические линии.

На предприятиях молочной промышленности множество типичных технологических операций – приемка молока, очистка, тепловая обработка – выполняются с помощью однотипного технологического оборудования, для разных типов производства.

1.Общая часть

1.1 Описание и классификация  йогурта

Йогуртом называется кисломолочный продукт с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока, произведенный с использованием смеси заквасочных микроорганизмов - термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской молочнокислой палочки (Федеральный закон Российской Федерации от 12 июня 2008 г. N 88-ФЗ "Технический регламент на молоко и молочную продукцию").

Йогурт по внешнему виду и консистенции представляет собой однородную сметанообразную массу с нарушенным (при резервуарном способе) или ненарушенным (при термостатном способе) сгустком, а у плодово-ягодных – с добавлением кусочков фруктов и ягод. Цвет йогурта молочно-серый а у плодово-ягодного обусловлен добавленными сиропами.

Состав йогурта:

- коровье молоко

- закваска для йогурта, состоящая из термофильного стрептококка и болгарской палочки

- различные пищевкусовые продукты, ароматизаторы и пищевые добавки .

Количество молочнокислых микроорганизмов (Str. thermophylus и Lactobacterium bulgaricum), в 1 г продукта на конец срока годности продукта должно составлять не менее 10 в 7 степени КОЕ.

Классификация йогуртов по ГОСТ Р 51331-99 Продукты молочные. Йогурты. Общие технические условия

Йогурты в зависимости от использованного сырья подразделяются на следующие группы:

1. из натурального молока
2. из нормализованного молока или нормализованных сливок
3. из восстановленного (или частично восстановленного) молока
4. из рекомбинированного (или частично рекомбинированного) молока.

Йогурты в зависимости от использования вкусовых добавок подразделяются на:

1. фруктовый или овощной йогурт
2. ароматизированный йогурт.

Йогурты в зависимости от массовой доли жира подразделяются на:

1. молочные нежирные не более 0,1%
2. молочные пониженной жирности 0,3-1,0%
3. молочные полужирные 1,2 – 2,5%
4. молочные классические 2,7 – 4,5%
5. молочно-сливочные 4,7 – 7,0%
6. сливочно-молочные 7,5 – 9,5%
7. сливочные не менее 10%.

1.2 Технология производства  йогурта

Производство йогурта осуществляется двумя способами – термостатным и резервуарным (по приведенной ниже схеме). Эти два способа имеют ряд общих технологических операций.

Подготовка сырья

Нормализация

Очистка

Пастеризация

Гомогенизация

Охлаждение

Заквашивание

Технологический процесс производства йогурта резервуарным способом (рисунок 1) состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья и материалов, нормализация по жиру и сухим веществам, очистка, гомогенизация смеси, пастеризация, охлаждение, заквашивание, внесение наполнителей и красителей, сквашивание, перемешивание, охлаждение, розлив, упаковывание, маркирование и хранение.

Рисунок 1 Схема технологичекой линии производства йогурта резервуарным способом:

1- емкость для сырого  молока; 2 - насосы; 3 - балансировочный бачок: 4-пластинчатая пастеризационно-охладительная установка; 5 - пульт управления; 6 – оборотный клапан; 7 - сепаратор-нормализатор; 8 - гомогенизатор; 9 - емкость для выдерживания молока; 10 - емкость для йогурта; 11 - смеситель; 12 – заквасочник.

Молоко, отобранное по качеству, нормализуют по массовой доле жира и сухих веществ. По жиру молоко нормализуют либо в потоке, применяя сепаратор – нормализатор, либо добавлением к обезжиренному молоку цельного молока или сливок. По сухим веществам молоко нормализуют добавлением сухого молока, которое восстанавливают в соответствии с действующей нормативной документацией. Кроме того, нормализацию по сухим веществам проводят выпариванием пастеризованного и гомогенизированного молока при температуре 55-60 °С.

Химический состав коровьего молока характеризуется следующими средними данными (в %):

При производстве сладкого йогурта нормализованное молоко подогревают до 43±2 °С, вносят сахар, предварительно растворенный в части нормализованного молока при той же температуре в соотношении 1:4. Смесь очищают на сепараторах – молокоочистителях, гомогенизируют при давлении 15±2,5 МПа и температуре 45-85 °С. Допускается гомогенизация и при температуре пастеризации. В смесь вводят подготовленный стабилизатор. Очищенную и гомогенизированную смесь пастеризуют при 92±2 °С с выдержкой 2-8 мин или при 87±2 °С с выдержкой 10-15 мин и охлаждают до температуры заквашивания 40±2 °С. Смесь заквашивают сразу после её охлаждения подобранными заквасками (например, приготовленными на чистых культурах термофильного стрептококка, болгарской палочки и типа КД в пример-ном соотношении 7:1:7 с последующим уточнением этого соотношения при микро-скопировании препарата). Количество вносимой закваски составляет 3-5% объема заквашиваемой смеси, а закваски, приготовленной на стерилизованном молоке – 1-3%. Если применяют симбиотическую закваску, то её вносят в количестве 1-3%, а бактериальный концентрат добавляют в соответствии с Инструкцией по применению сухого бактериального концентрата. Закваску вносят в молоко в резервуар для кисломолочных продуктов при включенной мешалке. После заполнения резервуара всю смесь дополнительно перемешивают в течении 15 минут. Закваску можно вносить и перед заполнением резервуара молоком.

При производстве витаминизированного йогурта аскорбиновую кислоту (витамин С или аскорбинат натрия) добавляют в нормализованную смесь за 30-40 мин до сквашивания, перемешивают 10-15 мин и выдерживают в течении 30 мин. Количество витамина С составляет 180 г на 1000 кг, аскорбината натрия – 210 г на 1000 кг продукта. Ароматические и вкусовые наполнители вносят в нормализованную смесь перед сквашиванием.

Окончание сквашивания определяют по образованию прочного сгустка кислотностью 95-100 °Т. Сгусток охлаждают в течение 10-30 мин и переме-шивают в целях получения однородной консистенции молочного сгустка и избежания отделения сыворотки. Сгусток, охлажденный до 16-20 °С, направ-ляют на розлив, упаковывание, маркирование и доохлаждение в холодильных камерах до температуры 4±2 °С. После этого технологический процесс считают законченным, продукт готов к реализации.

Технологический процесс производства йогурта термостатным способом (рисунок 2) состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья и материалов, нормализация по жиру и сухим веществам, очистка, гомогенизация смеси, пастеризация и охлаждение смеси, заквашивание, розлив, упаковывание, маркирование, сквашивание и охлаждение. Все технологические операции до внесения плодово-ягодных наполнителей осуществляют так же, как при резервуарном способе производства йогурта.

Рисунок 2 Схема технологичекой линии производства йогурта термостатным способом

Наполнители вносят в охлажденную до температуры сквашивания смесь при постоянном перемешивании, которое заканчивают через 15 мин после их внесения. Заквашивание проводят так же, как и при резервуарном способе. Заквашенную смесь разливают в стеклянную тару вместимостью 200, 250, 400 и 500 см3, а также в стаканчики, пакеты и коробочки аналогичной вместимости. После розлива продукт направляют в термостатную камеру с температурой 40±2 °С для сквашивания в течение 3–4 ч в зависимости от активности закваски. После сквашивания продукт должен иметь прочный сгусток кислотностью 95–100 °Т. После окончания сквашивания продукт транспортируют в холодильную камеру для охлаждения до 6 °С. Продолжительность хранения продукта при 6 °С составляет не более 4 сут. с момента окончания технологического процесса.

1.3 Показатели качества  йогурта

1.3.1 Органолептические показатели йогурта

По органолептическим показателям йогурт должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1 Органолептические показатели йогурта

1.3.2.Физико-химические показатели

Массовая доля жира,%   

молочный нежирный-    не более 0,1

молочный пониженной жирности-    от 0,3 до 1,0

молочный полужирный-    от 1,0 до 2,5

молочный классический-    от 2,7 до 4,5

молочный нежирный-    не более 0,1

молочно-сливочный-    от 4,7 до 7,0

сливочно-молочный-    от 7,0 до 9,5

сливочный    - не менее 10,0

Массовая доля молочного белка, % не менее 

для йогурта без наполнителей-    3,2

для фруктового (овощного) йогурта    - 2,8

Массовая доля сухих обезжиренных веществ молока, % не менее   

для йогурта без наполнителей-    9,5

для фруктового (овощного)йогурта-    8,5

Массовая доля сахарозы и общего сахара в пересчете на инвертный сахар  

Устанавливается в технической документации на конкретное наименование йогурта, вырабатываемого с сахаром и (или) пложово-ягодными наполнителями

Массовая доля витаминов,%   

Устанавливается в технической документации на конкретное наименование витаминизированного йогурта

Кислотность, °Т    от 75 до 140

Температура при выпуске с предприятия, °С    4±2

1.3.3 Показатели безопасности

Остаточные  количества пестицидов, токсичных элементов, микотоксинов,  антибиотиков  и  радионуклидов  в  йогурте не должны превышать   допустимых   уровней,   установленных   "Гигиеническими требованиями  к  качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов"  применительно к кисломолочным напиткам.

По микробиологическим показателям йогурты должны соответствовать нормам, указанным в таблице 2.

Таблица 2 Нормы микробиологических показателей йогурта

По микробиологическим показателям безопасности йогурта должны соответствовать нормам, установленных в таблице 1 применительно к кисломолочным продуктам.

1.4 Анализ качества йогурта

Образцы, используемые для исследования

1. BioMax. Нормализированное молоко, сухое обезжиренное, йогуртовая закваска,  фруктовый наполнитель, сахар, злаки.
2. Йогурт «Нежный» компании «Campina» Состав: Нормализованное молоко, сахар, фруктовый наполнитель (сок абрикоса и манго, ароматизаторы идентичные натуральным, загуститель Е1442, регулятор кислотности: лимонная кислота, красители: бета – каротин и Е160с), восстановленное молоко, сухая молочная сыворотка, загустители: Е1422 и пищевой желатин, закваска.
3. Йогурт «7 полезных свойств» компании «Danon» Состав: Нормализованное молоко, восстановленное молоко, сахар-песок, сухое обезжиренное молоко, йогуртовая закваска, загустители: Е1442, желатин;  фруктовая добавка (клубника, сахарный  сироп, сироп глюкозы; загустители: Е1442, пектины, гуаровая камедь; красители: кармины; ароматизатор медентичный натуральному клубника; регуляторы кислотности: цитраты кальция, лимонная кислота, цитраты натрия).
4. Йогуртер «Чудо» компании «Вимм-Билль-Данн» Состав:Молоко нормализованное, сахар, черешня, вода, стабилизаторы(крахмал, пектин, желатин, гуаровая камедь), ароматизатор идентичный натуральному, красители натуральные  (кармин, антоциан), закваска.
5. Йогурт «Эрмигурт» компания «Эрман». Состав: Нормализованное молоко, фруктовый наполнитель (клубника, ароматизатор клубника, идентичный натуральному, краситель Е120, регулятор кислотности лимонная кислота и цитрат натрия, загуститель пектин), сахар, сухая молочная сыворотка, восстановленное молоко, загустители: Е142, пищевой желатин, закваска.

Цены образцов для дегустации:

«Нежный» компании «Campina» 100гр 5%                                     9.20руб

«BioMax» 0.42л 5%                                                                           35.00руб

«Чудо» 120г 7,5%                                                                             10.30руб

«Эрмигурт» 115г. 2,7%                                                                    11.00руб

«7 полезных свойств» компании «Danon»                                     14.20руб

Пищевые добавки найденные в йогуртах

Гуаровая камедь (Е412) - пищевая добавка, относится к группе стабилизаторов. Гуаровая камедь (вязкостью 5000 единиц и 3500 единиц) используется в мясоперерабатывающей промышленности как стабилизатор консистенции и обладает следующими свойствами:·       увеличение вязкости; ·       желирующие свойства. Гуаровая камедь хорошо растворима в холодной воде, совместима с большинством других растительных гидроколлоидов, таких как агар, каррагинан, камедь рожкового дерева, пектин, метилцеллюлоза и др., улучшающими консистенцию, такие комбинации могут оказать взаимно положительное влияние. Считается, что она практически не всасывается в кишечнике и способствует уменьшению аппетита и очень эффективно снижает уровень холестерина и насыщенных жиров в организме.

Кармин (фр. carmin, от араб. кирмиз — кошениль и лат. minium — киноварь) — красный краситель (E120), получаемый из карминовой кислоты, производимой самками насекомых кошенили. В промышленности применяется в качестве пищевой добавки (как краситель), как парфюмерный пигмент. Кармин - один из самых устойчивых красителей, он не проявляет заметной чувствительности к свету, окислению и температурной обработке. Область применения: молочные продукты, мороженое, экструдаты, кондитерские и выпечные изделия, глазурь, желе, безалкогольные и алкогольные напитки, соки, соусы, кетчупы, колбасы, мясные и морепродукты. В         некоторых странах Е120 запрещен.

Цитрат кальция включен в список пищевых добавок, разрешенных к применению в Российской Федерации при производстве пищевых продуктов и имеет международный код пищевой добавки: Е333 Calcium citrate. Кальций обеспечивает способность мышц напрягаться и расслабляться. Он играет важную роль в свертываемости крови и других ферментных процессах. Его дефицит в организме вызывает остеопороз и хрупкость костей. Кальций необходим детям для предотвращения кариеса и лицам среднего и старшего возраста для стабилизации кровяного давления. Кальций усваивается лучше в виде соли органической кислоты, чем в виде неорганических фосфатов или карбонатов. Наиболее предпочтительным источником кальция является соль лимонной кислоты - цитрат кальция, поскольку его усвоение, в этом случае, не зависит от секреции желудочного сока и его продолжительное употребление не приводит к образованию камней в почках.

Пектин - одна из самых незаменимых пищевых добавок. Его используют в производстве конфет, производстве фруктовых начинок, кондитерских желейных и пастильных изделий,  молочных продуктов, десертов, мороженного, комбинированного масла, майонеза, кетчупа. Чистый пектин при употреблении с пищей не создаёт энергетического запаса в организме, он нейтрален, чем функционально отличается от других полисахаридов. Но особую значимость пектин приобрел в последние три десятилетия, когда появились сведения о способности пектина, образовывая комплексы, выводить из организма человека тяжелые металлы (свинец, ртуть, цинк, кобальт, молибден и пр.) и долгоживущие (с периодом полураспада в несколько десятков лет) изотопы цезия, стронция, иттрия и т.д., а также способность сорбировать и выводить из организма биогенные токсины, анаболики, ксенобиотики, продукты метаболизма и биологически вредные вещества, способные накапливаться в организме: холестерин, желчные кислоты, мочевину, продукты тучных клеток. Над изучением свойств пектина работают ученые всего мира, открывая все новые и новые его целебныe достоинства.

Пищевые добавки - красители: E100, Е101, Е102, Е103, Е104, Е107, Е110, Е120, Е122, Е124, Е128, Е129, Е131, Е132, Е133, Е140, Е141, Е142, Е143, Е150а, Е150b , Е150с, Е150d,  Е151, Е152, Е153, Е155, Е160а, Е160b, Е160с, Е160d, E160e, E160f, E161a, E161b, E161c, E161d, E161e, E161f, E161g, E162, E163, E170, E171, E172, E174, E175, E181, E182.

Органолептический анализ качества йогуртов

Органолептические показатели определяемые в йогуртов, реализуемых в магазинах города Тверь. В дегустации учувствовало 15 человек, все мнения были учтены и дана общая оценка исследуемым образцам йогуртов.

Ниже приведены результаты дегустации:

1. «BioMax»- по оценке участников дегустации йогурт является менее натуральным, чем другие образцы, было отмечено большое содержание сахара.

2.  «7 полезных свойств» компании «Danon»- этот йогурт является самым не естественным, в нем было выявлено большое количество красителей и добавок: какрмин, цитрат калия, цитрат натрия, гуаровая камедь, пектиныж.

3. Йогуртер «Чудо» Вим-Биль-Данн (термизированный) – имеет ярко выраженную рыхлую консистенцию, как следствие большого количества крахмала, не выражен запах фруктов (ананаса). Но более насыщенный, чем «7 полезных свойств» компании «Danon»

4. Йогурт «Нежный» компании «Campina» (термизированный) - цвет данного йогурта не натуральный, слишком яркий. Большое количество загустителей(Е1442, Е160с), нет натуральных ягод.

5. Йогурт «Эрмигурт» компания «Эрман» - данный йогурт является одним из самых лучших из образцов, он имеет хорошую консистенцию, приятный запах и ярко выраженный вкус.

По итогам дегустации было выявлен лидер Йогурт «Эрмигурт» компания «Эрман».

1.5 Дефекты йогурта

Дефекты йогурта делятся: на дефекты в процессе производства,  а так же дефекты в процессе хранения.

Дефекты в процессе производства:

Структурно-механические изменения. Йогурт производят путем внесения в молоко закваски, под действием которой происходит свертывание белков и образование пространственной структуры из белков молока с включениями молочного жира и влаги. Характерно, что повышение температуры ускоряет процесс структурообразования. Как следует из таблицы 3 повышение  температуры пастеризации способствует повышению вязкости сгустка.

Таблица 3 Влияние температуры пастеризации на вязкость сгустка 10^3 (в Па с)

Дефекты в процессе хранения:

При нарушении режима хранения в кисломолочных продуктах могут происходить нежелательные процессы, снижающие качество и даже приводящие продукт к полной порче. Как следствие, появляются дефекты.

Кислый вкус возникает при повышенной температуре хранения вследствие продолжающегося молочнокислого и других видов брожений.

Салистый привкус, появляется вследствие окисления молочного жира до образования диоксикислот. Активизирует этот процесс солнечный свет, повышенная температура хранения, наличие воздуха в упаковке, металлов-катализаторов.

Горький вкус — следствие расщепления белковых веществ под действием протеолитических ферментов микрофлоры в процессе длительного хранения продуктов, особенно при несоблюдении санитарных условий при транспортировании и хранении.

Прогорклость появляется в результате гидролиза молочного жира под влиянием плесеней.

Гнилостный привкус — это следствие разложения белка гнилостными бактериями, свидетельствует о длительном хранении в неблагоприятных санитарных условиях.

Дрожжевой, броженый привкус обнаруживается в изделиях, хранившихся длительное время, появление его сопровождается газообразованием, вспучиванием продукта. Этот дефект появляется при повышенной температуре хранения.

Отделение сыворотки происходит при прокисании продукта, синерезисе сгустка.

1.6 Упаковка и маркировка  йогурта

Тара и материалы, используемые для упаковывания и укупоривания продукта, должны соответствовать требованиям законодательных, нормативных и/или технических документов, устанавливающих возможность их применения для упаковки молочных продуктов.

Транспортные пакеты формируют по ГОСТ 23285.

Укладку транспортного пакета осуществляют так, чтобы была видна маркировка не менее одной единицы потребительской тары и/или транспортной тары, и/или многооборотной тары с каждой боковой стороны транспортного пакета.

Укладку транспортного пакета осуществляют способами, обеспечивающими сохранность нижних рядов потребительской тары и/или многооборотной тары без их деформации.

Йогурт  фасуют в мелкую  тару, при помощи специальных автоматов йогурт  фасуют в полистероловые стаканчики массой нетто 100, 125, 250 г.

Для удобства транспортирования йогурт в мелкой упаковке укладывают в ящики вместимостью не более 20 кг. Для этого применяют ящики дощатые, фанерные, полимерные и алюминиевые ящики-контейнеры.

Маркировка:

Маркировка единицы потребительской тары должна содержать следующие информационные данные о продукте:

- наименование продукта (должно состоять из терминов по ГОСТР 51917). 
Наименование продукта состоит из термина «йогурт»; термина, характеризующего массовую долю жира продукта;

- норму массовой доли жира (в процентах), соответствующую требованиям. Для продукта, изготовленного из натурального молока, массовую долю жира указывают «От... до...»;

• наименование и местонахождение изготовителя (юридический адрес, включая страну, и при несовпадении с юридическим адресом, адрес предприятия) и организации в Российской Федерации уполномоченной   изготовителем   на  принятие претензий от потребителей на ее территории
• товарный знак (при наличии);
• массу нетто продукта (г или кг);
• информацию о составе продукта.

Информацию об используемом молочном сырье указывают после слов: «Состав: изготовлен из ...»

Закваски, бактериальные концентраты, ферменты, указывают после слов «с использованием» ...»;

- пищевую ценность (содержание белков, жиров, углеводов, калорийность) указывают как массу белков, жиров, углеводов, килокалорий и/или килоджоулей в 100 г продукта.

Пищевую ценность продукта, изготовляемого из натурального молока, указывают в виде диапазонов килокалорий и/или килоджоулей, содержащихся в 100 г продукта;

• количество молочнокислых микроорганизмов
• условия  хранения  (информацию  об условиях хранения указывают одним температурным режимом);
• дату изготовления (наносят три двузначных числа, обозначающих соответственно время, число и месяц изготовления, после слов: «изготовлен (час, число, месяц). . .»;
• срок годности (наносят три двузначных числа, обозначающих соответственно: число, месяц и год окончания срока годности, после слов: «годен до (час, число, месяц)...».
• обозначение стандарта (допускается наносить без указания года утверждения);
• информацию о сертификации продукта (наносит изготовитель в виде знака соответствия ГОСТ Р 50460).

Маркировка многооборотной тары должна содержать следующие информационные данные, указываемые на ярлыках или листах-вкладышах:

• наименование продукта;
• наименование и местонахождение изготовителя;
• товарный знак (при наличии);
• условия хранения;
• срок годности;
• массу нетто продукта в единице потребительской тары;
• количество единиц потребительской тары;
• массу брутто;
• обозначение стандарта.