Производство творога. 3
Содержание
- Введение…………………………………………………………
………….3 - Характеристика продукции………………………………………………..4
- Способ производства………………………………….…………
...............5 - Сырье, используемое для производства получения творога……………6
- Микрофлора молочных продуктов………………………………………..8
- Брожение…………………………………………………………
…………9 - Молочнокислое брожение…………………………………………………9
- спиртовое
брожение………………………………………………....
........15 - Микроорганизмы вызывающие спиртовое брожение………………….17
- Биохимические и физико-химические процессы при производстве кисломолочных продуктов……………………………………………….18
- Брожение молочного сахара……………………………………………...18
- Коагуляция казеина и гелеобразование…………………………………20
- Механизмы
регуляции……………………………………………………
22 - Закваски…………………………………………………………
………....26 - Классификация заквасок…………………………………………………26
- Стадии технологического процесса……………………………………..28
- Описание технологической схемы……………………………………....29
- Контроль качества при производстве кисломолочных продуктов……32
- Заключение……………………………………………………
………. - Литература……………………………………………………
…………..33
Введение
Творог относится к древнейшим молочным продуктам. Можно предполагать, что человек начал употреблять его в пищу значительно раньше, чем сыр и масло. Это предположение вполне обоснованно, т.к. в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий, всегда находящихся в молоке, возможно самопроизвольное скисание молока. При этом образуется сгусток, который уплотняется в результате естественного синерезиса. Одним из первых продуктов, которые древние считали творогом, был продукт «Гиппака» - сгусток из кобыльего молока. Не менее естественным является предположение, что в глубокой древности человек также случайно узнал и о сычужном сквашивании, использую в качества тары для молока желудки убитых животных.
О продуктах типа творога, получаемых в результате кислого и сычужного сквашивания молока, имеются сведения в произведениях древних поэтов, в трудах философов и ученых. Об этих продуктах писали Гомер, Аристотель, Гиппократ, Палладий, Колумелла. Особенно подробно с указанием практических советов, как сквашивать молоко, и требований к его качеству писал Колумелла, живший в 1-ом веке нашей эры.
В трудах древних авторов указывается, что для сквашивания применяли остатки свернувшегося молока из желудков ягнят и козлят, слизистую оболочку желудка. Уже тогда для сквашивания молока использовали также различные растительные вещества и винный уксус.
Таким образом,
исторически сложились два
Характеристика
продукции
Творог – белковый кисло молочный продукт, изготавливаемый сквашиванием культурами молочнокислых бактерий с применением или без применения молоко свертывающего фермента и хлорида кальция пастеризованного нормализованного цельного или обезжиренного молока (допускается смешивание с пахтой) с последующим удалением из сгустка части сыворотки и опрессовыванием белковой массы.
Творог имеет кисломолочный вкус и запах; для первого сорта допускается слабо выраженный привкус кормов, тары, легкой горечи. Консистенция нежная, однородная; для жирного творога первого сорта допускается несколько рыхлая и мажущаяся, для нежирного – рассыпчатая, с незначительным выделением сыворотки.
Творог высокопитательный белковый продукт. Белка в нем содержится от 15 до 20%. Особо важную роль играют содержащиеся в твороге такие аминокислоты, как метионин, лизин и холин. Без метионина и лизина невозможна нормальная работа печени. Метионин, кроме того, способствует выделению из организма холестерина, препятствуя, таким образом, развитию атеросклероза. Вместе с холином метионин участвует в обмене жиров и белков. Холин к тому же обеспечивает рост молодого организма; он же необходим для нормальной функции нервной системы.
В зависимости
от исходного сырья (цельное или обезжиренное
молоко) творог, вырабатываемый промышленностью,
делится на жирный и обезжиренный. По стандарту,
принятому в СССР, жирный творог содержит
15% белков, 18% жиров и 1% углеводов, а обезжиренный
соответственно 17,5, 0,5 и 1%. Есть и другое
деление творожных изделий по жирности:
более жирные (жира 20 26%), жирные (14,5 18%),
полужирные (7 8,5%) и обезжиренные (0,5 1%).
Значительное
содержание в твороге жира, и особенно
полноценных белков, обусловливает его
высокую пищевую веществ (кальция, фосфора,
железа, магния и др.), необходимых для
нормальной жизнедеятельности сердца,
центральной нервной системы, мозга, для
костеобразования и обмена веществ в организме.
В зависимости
от массовой доли жира творог подразделяют
на три вида : жирный, нежирный и полужирный.
Способ
производства
Существуют
два способа производства – традиционный
и раздельный. Раздельный способ производства
творога позволяет ускорить процесс
отделения сыворотки и
По методу образования сгустка различают два способа производства творога: кислотный и сычужно-кислотный. Первый основывается только на кислотной коагуляции белков путем сквашивания молока молочнокислыми бактериями с последующим нагреванием сгустка для удаления излишней сыворотки. Таким способом изготавливается творог нежирный и пониженной жирности, так как при нагревании сгустка происходят значительные потери жира в сыворотку. Кроме того, этот способ обеспечивает выработку нежирного творога более нежной консистенции. Пространственная структура сгустков кислотной коагуляции казеина и хуже выделяет сыворотку. Поэтому для интенсификации отделения сыворотки требуется подогрев сгустка.
При сычужно-кислотном способе свертывания молока сгусток формируется комбинированным воздействием сычужного фермента и молочной кислоты. Под действием сычужного фермента на первой стадии переходит в параказеин, на второй - из параказеина образуется сгусток. Казеин при переходе в параказеин смещает изоэлектрическую точку с рН 4,6 до 5,2. Поэтому образование сгустка под действием сычужного фермента происходит быстрее, при более низкой кислотности, чем при осаждении белков молочной кислотой, полученный сгусток имеет меньшую кислотность, на 2…4 ч ускоряет технологический процесс. При сычужно-кислотной коагуляции кальциевые мостики, образующиеся между крупными частицами, обеспечивают высокую прочность сгустка. Такие сгустки лучше отделяют сыворотку, чем кислотные, так как в них быстрее происходит уплотнение пространственной структуры белка. Поэтому подогрев сгустка для интенсификации отделения сыворотки не требуется.
Сычужно-кислотным
способом изготовляют жирный и полужирный
творог, при котором уменьшаются
отходы жира в сыворотку. При кислотном
свертывании кальциевые соли отходят
в сыворотку, а при сычужно-килотном сохраняются
в сгустке. Это необходимо учитывать при
производстве творога для детей, которым
необходим кальции для костеобразования.
Сырье,
используемое для производства
творога.
К молоку как сырью для производства высококачественных молочных продуктов согласно ГОСТ 13264-70 предъявляют требования по физико-химическим, органолептическим и санитарно-ветеринарным показателям. Молоко должно быть натуральным, получено от здоровых коров, иметь чистый, приятный, сладковатый вкус и запах, свойственный свежему молоку; цвет от белого до светло-кремового, без каких-либо цветных пятен и оттенков, консистенция однородная, без сгустков белка и комочков жира, без осадка, плотностью не ниже 1027 кг/м³. Не подлежит приемке молозиво в первые 7 дней после отела и стародойное молоко за 10-15 дней перед запуском коровы. Не допускается в молоке резко выраженных кормовых привкусов, особенно лука, чеснока, полыни, которые не исчезают во время технологической обработки. Нельзя принимать на завод молоко со стойким запахом химикатов и нефтепродуктов, с добавлением нейтрализующих веществ, с остаточным содержанием химических средств защиты растений и животных, затхлым привкусом, тягучей консистенции, что свидетельствует о наличии в больших количествах гнилостной и посторонней микрофлоры.
Соответствие
молока стандарту по физико-химическим
показателям устанавливают
При приемке молока на заводе должно иметь температуру не выше 100º С, в противном случае принимается со скидкой в цене как «неохлажденное». При сдаче-приемке молока в хозяйстве его температура должна быть не выше 60ºС. Молоко плотностью 1026 кг/см³, кислотностью 150 и от 19 до 210 ºТ может быть принято первым или вторым сортом на основании стойловой пробы (действительно в течении 1 мес.), если оно по другим показателям соответствует требованиям стандарта. [6]
Молоко
с частичным содержанием
Молоко коров, больных маститом, не принадлежит приемке. Несмотря на то, что мастит не передается человеку через молоко, в нем содержится большое количество стафилококков, выделяющих токсины, которые могут вызвать пищевое отравление молочными продуктами и быть причиной опасных заболеваний.
Химический
состав молока представлен на рис.1
и 2.
Рис.1
Рис.2
Микрофлора
молочных продуктов.
Основными микроорганизмами, обеспечивающими активное кислотообразование с начала процесса сквашивания, являются мезофильные молочнокислые стрептококки закваски (Lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetylactis, Leu. dextranicum). Их количество в готовом твороге достигает 108-109 клеток в 1 г. В состав закваски для творога, вырабатываемого ускоренным способом, вводят также термофильный стрептококк.
В твороге могут обнаруживаться дрожжи, попадающие в молоко с поверхности оборудования и с кефирной закваской. Они вызывают вспучивание продукта при длительном его хранении в условиях положительных температур. Количество клеток дрожжей в твороге с дрожжевым привкусом и признаками вспучивания достигает 105-106 в 1 г Более интенсивное развитие дрожжей наблюдается в сладких творожных изделиях.
Уксуснокислые бактерии могут попадать в молоко с поверхности
оборудования, из кефирной закваски или кефира. В процессе
производства они могут вызывать тягучесть сгустка, в готовом продукте -
появление нечистого вкуса. Пороки возникают при содержании
уксуснокислых бактерий свыше 10 клеток в 1 г.
Плесневые грибы попадают в творог с поверхности оборудования, из воздуха. Они вызывают плесневение и горький вкус продукта, развиваются на поверхности творога при длительном хранении в условиях низких положительных температур.
Бактериофаг попадает в молоко вместе с лизогенными штаммами закваски, с поверхности оборудования, из воздуха. Его распространению способствуют разбрызгивание сыворотки, нерегулярная мойка оборудования, перемешивание молока и сыворотки. Развиваясь, бактериофаг лизирует клетки заквасочных микроорганизмов, что приводит к замедлению процесса сквашивания и активному размножению посторонних микроорганизмов, в первую очередь термоустойчивых молочнокислых палочек и бактерий группы кишечных палочек, которые вызывают пороки вкуса.
Впервые
6-8 ч сквашивания существенно не увеличивается
содержание термоустойчивых молочнокислых
палочек и бактерий группы кишечных палочек.
Основной путь уменьшения количества
этих посторонних микроорганизмов - сокращение
длительности сквашивания, отделение
сыворотки и быстрое глубокое охлаждение
готового продукта. Пороки творога микробиологического
происхождения, причины их возникновения
и меры, способствующие их устранению
или предупреждению.
Брожение.
Брожение
характеризуется бурным развитием
протекающих процессов и глубиной распада
продуктов. В процессе брожения образуются
новые химические вещества, отличные от
исходного материала. В молоке и молочных
продуктах наблюдаются следующие формы
брожений: молочнокислое, спиртовое, маслянокислое
и пропионовокислое.
Молочнокислое брожение
При молочнокислом брожении, вызываемом специфичной группой бактерий, происходит распад глюкозы до молочной кислоты. Среди побочных продуктов молочнокислого брожения отмечены ацетат, диоксид углерода, иногда и этанол.
Известны три типа брожения, вызываемого молочнокислыми бактериями:
• гомоферментативное молочнокислое брожение, при котором из глюкозы образуется только молочная кислота:
С6Н1206 = 2СН3СНОНСООН
• гетероферментативное молочнокислое брожение, когда из глюкозы кроме молочной кислоты получаются этанол и диоксид углерода:
С6Н1206 = СН3СНОНСООН + СН3СН2ОН + С02
• брожение, вызываемое бифидобактериями, — бифидоброжение, при котором из глюкозы образуются ацетат и лактат:
2С6Н|206 = ЗСН3СООН + 2СН3СНОНСООН
В основе гомоферментного молочнокислого брожения лежат реакции гликолиза (пути Эмбдена—Мейергофа—Парнаса). Образующийся в результате пируват, однако, не подвергается декарбоксилированию До ацетальдегида, как при спиртовом брожении, а восстанавливается до лактата водородом, отщепляющимся при дегидрировании глицеральдегид-З-фосфата:
Образование D(—)-, L(+)- или DL-форм молочной кислоты определяется наличием у молочнокислых бактерий стереоспецифичных D-, L- или DL-лактатдегидрогеназ. Незначительная часть пирувата подвергается декарбоксилированию, что приводит к образованию ацетата, этанола и С02, а также ацетоина.
У гетероферментативных молочнокислых бактерий отсутствуют главные ферменты гликолиза — фруктозобисфосфатальдолаза и триозофосфатизомераза. Поэтому начальное превращение глюкозы идет у данных бактерий исключительно по пентозофосфатному пути до образования рибулозо-5-фосфата. Последний под действием фермента эпимеразы превращается в ксилулозо-5-фосфат, а затем в результате реакции, катализуемой пентозофрсфаткетрлазой, расщепляется на глицеральдегид-3-фосфат и ацетил фосфат. В дальнейшем глицеральдегид-3-фосфат превращается в пируват, а затем в лактат, как и при гомоферментативном молочнокислом брожении, а из аце-тилфосфата образуются ацетат и этанол.
Бифидрброжение осуществляется по пентозофосфатному пути или по пути Энтнера—Дудорова с конечными продуктами в виде ацетата и лактата.
Нередко в сбраживаемых молочнокислыми бактериями {Streptococcus cremoris и Leuconostoc cremoris) средах накапливаются небольшие количества ацетоина и диацетила — веществ, обладающих своеобразным приятным ароматом. Последний передается продуктам, в которых развиваются указанные бактерии.
Кроме глюкозы, молочнокислые бактерии сбраживают большое количество сахаров: фруктозу, галактозу, маннозу, сахарозу, лактозу, мальтозу и пентозы. При сбраживании перечисленных соединений наблюдаются некоторые отклонения от обычных схем брожения. Например, при брожении фруктозы образуются лактат, ацетат, С02 и маннитол.
По форме клетки молочнокислые бактерии представляют собой палочки (длинные и короткие) и кокки; они могут образовывать парные или цепочковидные скопления. Это неподвижные, не образующие спор (за исключением Sporolactobacillus inulinus) грам-положительные организмы. Молочнокислые бактерии — анаэробы, но они аэротолерантны, т. е. могут расти при доступе кислорода.
Молочнокислые бактерии обладают высокой бродильной способностью и отличаются отсутствием большинства биосинтетических путей. Это обусловливает высокую требовательность рассматриваемых бактерий к источникам питания, которая удовлетворяется лишь на таких средах, как ткани растений, молоко, содержимое желудочно-кишечного тракта животных. Источником энергии для этих бактерий служат главным образом моно- и дисахариды (полисахариды сбраживают только отдельные виды). Некоторые молочнокислые бактерии способны ассимилировать органические кислоты, например лимонную.
Молочнокислые бактерии требовательны к источникам азотного питания — они используют органические формы азота. Многие молочнокислые бактерии могут ассимилировать белки, хотя лучше развиваются на аминокислотах, пептидах и полипептидах. Продукты распада белковой молекулы прекрасно усваиваются этими бактериями. Прежде считали, что молочнокислые бактерии не усваивают солей аммония. Сейчас описаны отдельные возбудители молочнокислого брожения, способные расти на минеральном азоте, но в природе они встречаются редко.
Кроме
веществ, содержащих углерод и азот,
молочнокислым бактериям
Молочнокислые бактерии развиваются в довольно широком диапазоне температур. Для большинства видов предпочтительны температуры от 7 до 42 °С при оптимуме 30—40 °С. Однако в природе встречаются формы, способные размножаться в зоне более низких (минимум 3 °С) или более высоких (максимум 57 °С) температур. Молочнокислые бактерии не образуют спор, поэтому при повышении температуры выше указанного предела быстро погибают.
Многие молочнокислые бактерии растут в диапазоне рН 5,5— 8,8, однако лучше размножаются при нейтральной реакции среды. В результате жизнедеятельности они значительно подкисляют питательную среду, поэтому приспособились к существованию в зоне довольно высокой кислотности среды. Палочковидные формы выносят более низкие значения реакции среды, чем кокковидные. Это кислотолюбивые организмы, оптимум для них обычно составляет рН 5,5— 5,8 и менее, как правило, они растут при рН 5, некоторые при рН 2,9-3,2.
Кратко остановимся на характерных особенностях, свойственных отдельным представителям молочнокислых бактерий (по данным Е. И. Квас-никова, О. А. Нестеренко).
Кокковые формы молочнокислых бактерий, осуществляющих гомоферментативное брожение, представлены семейством Streptococcaceae, родами Streptococcus и Pediococcus.
Бактерии рода Streptococcus имеют круглые или слегка овальные клетки диаметром 0,5—1 мкм, расположенные одиночно, парами или в цепочках. Глюкозу эти микроорганизмы сбраживают с образованием в основном правовращающей молочной кислоты. Они широко распространены в природе — на растениях, в почве, навозе, молоке и других субстратах, используются в ряде пищевых производств. К данному роду относят виды S. lactis, S. facto var. diacetilactis, S. cremoris, S. thermophilus.
S. lactis — молочнокислый стрептококк, имеет клетки овальной формы, расположенные в коротких цепочках или соединенные попарно. Кроме моносахаридов, сбраживает лактозу и мальтозу. Оптимальная температура для развития 30—35 °С.
S. cremoris — сливочный стрептококк, отличается от молочнокислого тем, что его клетки располагаются в длинных цепочках. Температурный оптимум для вида составляет 25—30 °С. В процессе брожения образует повышенное количество летучих кислот. S. cremoris, как и S. lactis, используют при производстве кисломолочных продуктов, кислосливочного масла и сыров.
S. lactis var. diaceiilactis образует при брожении молока и молочных продуктов повышенное количество летучих кислот и ароматические вещества, основное из последних — диацетил. Микроорганизм обладает способностью сбраживать лимонную кислоту. Температурный оптимум для него 25— 30 °С. Данный стрептококк улучшает вкус и аромат молочных продуктов, поэтому его используют вместе со S. lactis и S. cremoris в заквасках для кисломолочных продуктов, кислосливочного масла и сыров.
S. thermophilus может развиваться при повышенной температуре (около 50 °С). Сходен со S. cremoris. Сбраживает сахарозу. Применяется вместе с болгарской палочкой (Lactobacillus bulgaricus) для приготовления южных простокваш. Играет важную роль в производстве некоторых сыров (швейцарский).
Представители рода Pediococcus — грамположительные неспорообра-зующие неподвижные кокки, располагающиеся кучками, тетрадами, парами или единично. Осуществляют гомоферментное молочнокислое брожение с образованием DL-молочной кислоты. Оптимальное для видов рода значение рН 5. Бактерии предпочитают анаэробные условия. Обитают в бродящих растительных материалах — квашеных овощах, силосе, а также в сыре, молоке, в пищеварительном тракте животных и т. д. Среди видов рода наиболее интересны P. damnosus, P. acidi-lactici. P. dextrinicus, P. halophilus.
Палочковидные бактерии, осуществляющие молочнокислое брожение, относятся к сем. Lactobacillaceae, роду Lactobacillus. Характеризуются значительным разнообразием формы от короткой коккообразной до длинной нитевидной. Располагаются единично, парами или цепочками.
Бактерии этого рода обнаруживают в молочных, зерновых и мясных продуктах, пиве, вине, соленьях и маринадах, в воде и сточных водах, а также в ротовой полости и кишечном тракте человека и животных. Сбраживают сахара с образованием главным образом молочной кислоты. Для Lactobacillus оптимум рН 5,5—5,8, но они могут развиваться при рН 5 и ниже.
Среди гомоферментативных молочнокислых палочек можно выделить две группы — Thermobacterium и Streptobacterium. Первая группа представлена организмами, которые, как правило, растут при 45 °С и выше, обычно не развиваются при 20 "С и никогда не растут при 15 "С. При брожении с их участием образуются D-. L- или DL-молочная кислоты. В образовании D(—)-молочной кислоты принимают участие L. delbrueckii, L. leich-mannii, L. lactis и L. bulgaricus; DL-молочной кислоты — L. helveticus и L. acidophilus (рис. 37).
По биохимическим особенностям перечисленные виды очень близки между собой. L. bulgaricus обычно выделяют из южных кисломолочных продуктов, L. helveticus — из сыров (швейцарского, советского), L. acidophilus — из кишечника человека. Молоко, сквашенное при участии ацидофильной палочки, служит хорошим лечебным средством при желудочно-кишечных заболеваниях.
Представители второй группы гомоферментативных молочнокислых бактерий при развитии в молоке образуют короткие цепочки. Это группа менее активных молочнокислых палочек. Они хорошо развиваются при 15—38 °С, оптимум для них составляет 30 "С. В молоке, молочных продуктах и на растениях обычно обнаруживают несколько видов бактерий второй группы: L. casei, L. xylosus, как правило, участвуют в образовании L(+)-молочной кислоты, L. plantarum, L. curvatusобразуют DL-молочную кислоту.
L. casei играет важную роль в созревании сыров. L. plantarum принимает участие в молочнокислом брожении при квашении овошей и силосовании.
Гетероферментативное молочнокислое брожение осуществляют представители родов Leuconostoc. Lactobacillus (подрод Betabacterium). Bifidobacterium.
Бактерии рода Leuconostoc имеют вид сферических или чаще чечевицеобразных клеток. Клетки располагаются единично, парами или в коротких цепочках, кучкообразных скоплений не обнаружено. Грамположительные. Спор не образуют. Глюкозу сбраживают с образованием D(—)-молочной кислоты, этилового спирта и СО:. Факультативные анаэробы, оптимум температуры для них составляет 20—30 °С. На средах с сахарозой у этих организмов появляется толстая наружная оболочка из слизи или дскстранов.
Виды рода обнаруживаются главным образом на растительных материалах (иногда в молоке). Сбраживают моно- и дисахариды, не могут питаться более сложными углеводами. Существует ряд видов рода Leuconostoc, различающихся по морфологическим и физиологическим признакам.
L. mesenteroides и L. dextranicum принимают активное участие в сбраживании углеводов при квашении капусты и силосовании. L. dextranicum и L. cremoris сбраживают лимонную кислоту с образованием диацетила, поэтому они могут быть компонентами заквасок, применяемых в масло- и сыроделии.
Гетерофсрментативные лактобациллы (бета-бактерии) — Lactobacillus /omentum, L. brevis, L. cellobiosus — и другие сбраживают глюкозу с образованием DL-молочной кислоты, С02, уксусной кислоты и этилового спирта. Обычно они встречаются на растениях, обнаружены в хлебных заквасках. Это небольшие палочки, имеющие температурный максимум около 45 °С.
К роду Bifidobacterium относятся бактерии, имеющие неподвижные, прямые или разветвленные палочки, клетки раздвоенной V-формы, булавовидной или лопатовидной формы. Не образуют спор, грамположительные. Глюкозу сбраживают главным образом до уксусной и /.(+)-молочной кислот. Строгие анаэробы, не переносят присутствия СО,; оптимум температуры для них составляет 36—38 °С. Известно более 20 видов бифидобактсрий; типичный представитель рода — В. bifidum.