Изучение технологии производства кефира

Содержание работы.

Введение.

1. Технологическая схема производства.

1.1 Алгоритм производства кефира.

1.2 Описание линии производства.

1.3 Анализ линии производства.

1.4 Хранение кефира.

     2. Характеристика сырья и готового продукта.

     3. Технохимический контроль.

     4. Физико-химические методы исследования.

         4.1 Определение кислотности.

         4.2 Определение содержания жира кислотным методом.

Заключение.

Список литературы.

Введение

Кефир является одним из наиболее популярных кисломолочных диетических напитков и по праву занимает доминирующее положение среди всех продуктов переработки молока.

Родиной кефира является Северный Кавказ, где его долгое время изготовляли в бурдюках или в деревянных кадках. Технология его изготовления в аулах простая – кефирные грибки заливают парным молоком, охлажденным до 18-20 0С, в процессе сквашивания и созревания продукт периодически взбалтывают. При созревании кефира вследствие усиленной аэрации активно развиваются дрожжи, что влияет на вкус и консистенцию продукта: консистенция становится жидкой, сметанообразной, вкус – специфическим, кислым, приобретает остроту.

   В России кефир вырабатывался  еще в 1866-1867 гг. кустарным способом на грибках, привезенных с Кавказа в сухом виде. Кефирные грибки оживляли в кипяченом охлажденном обезжиренном молоке и использовали для приготовления заквасок. Молоко для кефира подогревали до 16-23 0С и заквашивали закваской, непосредственно слитой с грибков. После получения сгустка бутыли взбалтывали для ускорения процесса образования напитка и выдерживали в помещении при температуре 14-16 0С в течение суток, а иногда и более продолжительное время.

   По той же технологии  вырабатывали кефир на городских  молочных заводах, при этом применяли пастеризацию молока и розлив напитка в бутыли с герметичной укупоркой.

   В результате длительности  технологического процесса, трудоемкости  многих операций выпуск кефира был ограничен и спрос населения на него не удовлетворялся, поэтому в 30-х годах ХХ в. технологию кефира изменили: его стали выпускать ускоренным способом, получившим впоследствии наименование термостатного.

   Молоко, идущее на выработку кефира, стали сквашивать при высоких температурах в термостатах без встряхивания и соответствующего накопления продуктов дрожжевого брожения. В результате изменения технологии вместо мягкого по консистенции полужидкого напитка с характерным освежающим вкусом заводы стали выпускать продукт с плотным сгустком, по вкусу похожим на простоквашу.

   В результате ряда научно-исследовательских  работ был разработан резервуарный способ производства кефира, являющийся в настоящее время общепризнанным и широко внедренным в молочную промышленность.

   Кисломолочная продукция  оказывает положительное воздействие  на пищеварительную систему человека, в связи с тем, что в результате  ряда биохимических процессов, протекающих  при сквашивании молока, образуется особая, молочнокислая микрофлора, имеющая в своем составе различные вещества - молочную кислоту, углекислый газ, спирт, антибиотики и др. Усвояемость кисломолочных продуктов выше, чем усвояемость свежего молока. Кроме того, в кефире сгусток пронизывается мельчайшими пузырьками углекислого газа, в результате чего становится более доступным воздействие ферментов пищеварительного тракта.

   Кефир имеет приятный, слегка  освежающий и кислый вкус, нежный  сгусток, возбуждает аппетит, усиливает  секреторную и моторную деятельность желудка и кишечника, укрепляет нервную систему. Благодаря своим питательным свойствам он широко применяется для лечения и профилактики малокровия, атеросклероза, болезней легких и плевры, при нарушении функции желудочно-кишечного тракта и обмена веществ.

1. Технологическая схема приготовления кефира

   Существует два способа  производства кефира – резервуарный  и термостатный. Резервуарный способ производства отличается от термостатного тем, что сквашивание молока производится в большой емкости и на розлив направляется продукт с перемешанным сгустком. Технологический процесс состоит из следующих операций: приемки и подготовки сырья, нормализации, гомогенизации, пастеризации и охлаждения, заквашивания, сквашивания в специальных емкостях, охлаждения сгустка, созревание сгустка, фасования.

   Кефир резервуарным способом  вырабатывают из цельного натурального  нормализованного молока не ниже  второго сорта, кислотностью не  более 19 0Т, плотностью не менее 1,0278 кг/м3, с различной массовой долей жира, поэтому исходное молоко нормализуют до требуемой массовой доли жира.

     При нормализации  цельного молока по жиру могут  быть два варианта: жира в цельном  молоке больше, чем требуется  в производстве, и жира в цельном  молоке меньше, чем требуется. В  первом варианте жир частично отбирают путем сепарирования или к исходному молоку добавляют обезжиренное. Во втором варианте для повышения жирности исходного молока добавляют к нему сливки. Один из простейших способов нормализации по жиру – нормализация путем смешивания в емкости рассчитанных количеств нормализуемого молока и нормализующего компонента (сливок или обезжиренного молока) при тщательном перемешивании смеси.

1.1 Алгоритм производства кефира

1.2 Описание линии производства

   Рассмотрим основную технологическую схему производства кефира резервуарным способом с охлаждением в резервуарах. По этой схеме молоко подается насосами по трубам, а расфасованный готовый продукт – внутризаводским транспортом (цепными и ленточными транспортерами и т.д.).

   В теплообменниках молоко и напитки подвергают термической обработке (нагреванию и охлаждению) до заданной температуры. От механических примесей молоко очищается в сепараторах-очистителях в потоке и для получения соответствующей дисперсности жира и улучшения вязкости напитка обрабатывается в гомогенизаторах( раздробление жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий)

   Напиток в резервуаре  перемешивается приводной мешалкой. Расфасовывают напиток в пленочную упаковку или картонные пакеты на разливочных машинах и автоматах.

   Контроль технологического  процесса и управление им автоматизированы.

1.3 Анализ линии производства

   Нормализованное по жирности  молоко, охлажденное до 4-6 0С, из молокохранительного танка В2-ОМГ-10 емкостью 10 тыс. л центробежным насосом НМУ-6 подается в балансировочный бачок пастеризационно-охладительной установки ОПЛ-5 и далее насосом НМУ-6 направляется в I секцию регенерации теплообменника, откуда подогретое до 30-35 0С поступает в центральную трубку сепаратора-молокоочистителя ОМА-3М. Очищенное молоко под давлением, создаваемым напорным диском сепаратора, поступает в секцию II регенерации теплообменника, после чего направляется в секцию пастеризации для нагрева до 85 0С и подается в танк Г6-ОПБ-1000, где выдерживается при этой температуре 5-10 мин. Из танка молоко самотеком направляется в гомогенизатор А1-ОГМ, где под давлением 125-175 ат гомогенизируется и поступает во вторую секцию теплообменника для отдачи тепла встречному потоку молока. Молоко, охлажденное до температуры заквашивания (23-25 0С) поступает в двустенный танк ОТК-6, куда предварительно с помощью насоса НРМ-2 попадает закваска. Сквашивание происходит до кислотности 85-90 0Т, затем сгусток перемешивается и тут же охлаждается холодной водой до 20 0С. В дальнейшем сгусток оставляют в покое для созревания на 6-10 ч. По истечении времени созревания, перед началом розлива кефир в резервуаре перемешивают 2-10 мин. и подают на фасовочно-упаковочный автомат М6-ОПЗ-Е для расфасовки. Упакованный кефир рекомендуется выдерживать в холодильной камере перед реализацией до достижения им требуемого показателя условной вязкости и температуры 6 0С.

1.4 Хранение кефира

  Хранение кефира производят при температуре от 6 до 8 0С не более 36 ч с момента окончания технологического процесса в соответствии с действующими санитарными правилами для особо скоропортящихся продуктов, в том числе на предприятии-изготовителе не более 18 ч. Такие условия позволяют в оптимальном соотношении продолжаться процессам брожения (спиртовое брожение преобладает над кисломолочным). При этом интенсивность брожения достаточно снижена, чтобы предотвратить в течение периода хранения, составляющего 36 часов и в том числе 18 часов на предприятии изготовителе, черезмерное повышение кислотности или содержания спирта в продукте.

   Камеры хранения для сырья  и продукции охлаждают батарейным  воздушным и смешанным способами. Наиболее широко применяется  батарейное охлаждение.

   Воздушное охлаждение даёт  возможность использования рассола  и аммиака, обеспечивает равномерную температуру по всему объёму камеры.

   Смешанный способ охлаждения  – камеры оборудуют батареями  и воздухоохладителями. Этот способ  применяется в основном в камерах  с универсальным температурным  режимом.

2. Характеристика сырья и готового продукта

   Особенность выработки кефира  заключается в очень тщательном  отборе сырья. Для его изготовления  используют молоко высококачественное в гигиеническом отношении, т.е. с минимальной механической и бактериальной загрязненностью и кислотностью не более 190Т. Молоко должно быть биологически полноценным, содержать витамины и свободные аминокислоты в количестве, необходимом для успешного развития в нем микрофлоры.

   Молоко должно быть натуральным; получено от здоровых коров; иметь чистый, приятный, слегка сладковатый вкус и запах, свойственный свежему молоку. Цвет молока должен быть 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.

   Соответствие молока стандарту  по физико-химическим показателям устанавливают анализом на содержание массовой доли жира, титруемой кислотности, плотности. При приёмке проводят контроль молока на санитарно-микробиологическое состояние проверкой 1 раз в декаду.

Характеристика молока по сортам

   По результатам анализов  молоко подразделяют на сорта, каждый из которых перерабатывают отдельно.

   При приёмке на заводе  молоко должно иметь температуру  не выше 100С.

   Сырьём для приготовления  кефира являются также специальные  закваски, приготовленные на чистых  культурах молочнокислых бактерий. Применение чистых культур с проверенными биохимическими свойствами позволяет получать продукт с заранее определёнными свойствами. Молочные бактерии по морфологическим признакам подразделяются на две группы: молочнокислые стрептококки, имеющие шарообразную форму клеток, и молочные палочки, относящиеся к группе палочковидных бактерий.

   Молочнокислые палочки обладают  более высокой энергией кислотообразования. При развитии в молоке они могут повышать кислотность до 3000Т и более. Молочнокислые стрептококки – менее активные кислотообразователи, предельная кислотность молока при развитии в нем только стрептококков не превышает 1200Т, а продукты, сквашенные с применением только стрептококковых культур, имеют нежный кисломолочный вкус.

   Обе морфологические группы бактерий различаются отношением к температуре. Большинство молочнокислых палочек являются термофильными бактериями с оптимальной температурой развития в пределах 37-450С, минимальная температура – около 200С.

   Молочнокислые стрептококки относятся к мезофильным микроорганизмам. Развиваются успешно при температуре 25-300С. Минимальная температура развития – 100С, а иногда несколько ниже. Из этой группы для выработки цельномолочных продуктов используют молочнокислый стрептококк – основной компонент микрофлоры заквасок для простокваши, сметаны, а также сливочный стрептококк и ароматобразующий стрептококк.

   Полученный из исходного  сырья готовый продукт – кефир - должен соответствовать приведенным  в таблице требованиям.

Органолептические показатели качества кефира

   Кефир должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице.

Физико-химические показатели качества кефира

3. Технохимический контроль

   Для контроля качества партии кефира, расфасованного в потребительскую тару, по органолептическим и физико-химическим показателям из каждой партии продукции делают выборку.

   Кефир каждой отобранной  единицы расфасовки исследуют  отдельно. При этом определяется:

1) Внешний вид и консистенция. При осмотре бумажной тары отбраковывают деформированные, сильно помятые, загрязненные и порванные пакеты.

   На поверхности продуктов  из негомогенизированного молока  имеется отстой жира. Затем определяют характер сгустка, по которому судят об интенсивности биохимических процессов, протекающих при изготовлении и хранении продуктов. Состояние сгустка зависит от способа выработки при выливании продукта из бутылки или пакета, с внутренней стороны остается тонкий слой его.

   В кефире сгусток пронизан  пузырьками газа, образовавшегося  в результате жизнедеятельности закваски – газообразующих микроорганизмов и дрожжей. Газообразование допускается в виде отдельных пузырьков.

   Для определения консистенции  диетических продуктов смешанного брожения содержимое бутылок тщательно встряхивают и переливают в стакан. О характере консистенции судят по тому, как стекает продукт в стакан. Обращают внимание на наличие выделявшейся сыворотки.

2) Цвет. Цвет кефира в ёмкостях из белого стекла определяют, не вскрывая упаковки. В других случаях его наливают на блюдечко и рассматривают при дневном рассеянном свете.

3) Вкус и запах. При оценке кефира для определения вкуса и запаха, продукт энергично встряхивают, после чего наливают в стакан для опробования.

4. Физико-химические методы исследования

4.1 Определение кислотности

По кислотности судят о свежести кефира. Кислотность кефира выражают в градусах Тёрнера.

Под градусом Тёрнера (°Т) понимают количество миллилитров 0,1 н раствора щелочи (NaOH или КОН), необходимого для нейтрализации 100 мл молока. Титрование продукта производится в присутствии индикатора фенолфталеина.

Кислотность кефира (Х) в градусах Тернера определяют по формуле:

,

где V – количество 0,1 н раствора NaOH, пошедшего на титрование 10 мл кефира, мл;

k – коэффициент нормальности;

10 – коэффициент для пересчета  на 100 мл кефира.

Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 10Т.

4.2 Определение содержания жира кислотным методом

   Кислотный метод определения  жира основан на выделения  жира из кефира под действием  концентрированной серной кислоты  и изоамилового спирта, затем  производится центрифугирование  и измерение выделившегося жира жиромером (бутирометром).

   Показатели жиромера соответствуют  содержанию жира в молоке в  процентах. Объём десяти малых  делений шкалы молочного жиромера  соответствует 1% жира в продукте. Отсчёт жира проводят с точностью до 0,1% (одного маленького деления жиромера). Расхождение результатов между параллельными опытами не должно превышать 0,1% жира. За окончательный результат принимают среднее арифметическое двух параллельных опытов.

   Кроме определения органолептических  и физико-химических показателей, подтверждающих качество и пищевую ценность продукта, проводят экспертизу кефира по показателям безопасности на содержание:

- токсичных элементов (свинца, кадмия, меди, цинка, ртути, мышьяка);

- микотоксинов (афтоксина М);

- антибиотиков (тетрациклиновой группы, пенициллина, стрептомицина);

- гормональных препаратов;

- пестицидов;

- радионуклидов (цезия-134-137 и стронция-90).

Заключение

Развитие пищевой промышленности нашей страны и области имеет важное политическое, экономическое и социальное значение. Только при верном подходе к организации перерабатывающих предприятий, их модернизации и соблюдении всех технологических нормативов можно добиться создания наиболее конкурентоспособной продукции. Необходимо помнить, что производство и реализация пищевых продуктов несут в себе не только экономическую целесообразность, но и коренным образом влияют на состояние здоровья населения.

Кисломолочная продукция оказывает положительное воздействие на пищеварительную систему человека, в связи с тем, что в результате ряда биохимических процессов, протекающих при сквашивании молока, образуется особая, молочнокислая микрофлора, имеющая в своем составе различные вещества - молочную кислоту, углекислый газ, спирт, антибиотики и др. Усвояемость кисломолочных продуктов выше, чем усвояемость свежего молока, так как в кисломолочных продуктах белки частично пептонизированы. Кроме того, в ряде кисломолочных продуктов сгусток пронизывается мельчайшими пузырьками углекислого газа, в результате чего становится более доступным воздействие ферментов пищеварительного тракта.

Кефир имеет приятный, слегка освежающий и кислый вкус, нежный сгусток, возбуждает аппетит, усиливает секреторную и моторную деятельность желудка и кишечника, укрепляет нервную систему. Благодаря своим питательным свойствам он широко применяется для лечения и профилактики малокровия, атеросклероза, болезней легких и плевры, при нарушении функции желудочно-кишечного тракта и обмена веществ.

При соблюдении технологического процесса, а именно тщательному подбору исходного сырья, соблюдению норм температур и давления при пастеризации и гомогенизации, заквашиванию молока хорошо смоделированными, качественными заквасками, постоянном контроле качества полуфабриката в химической лаборатории, своевременном розливе и маркировке, можно добиться получения продукции, отвечающей требованиям современной индустрии питания. Выбор технологической линии, подбор машин по производительности и совместимости их друг с другом, обеспечение санитарно-гигиенических норм удобством мытья оборудования, а также максимальная автоматизация процесса и улучшение условий труда рабочих наряду с реализацией технологического процесса играет важнейшую роль в формировании свойств готового продукта, рентабельности всего производства в целом.

Список используемой литературы

1. Крусь Г.Н. и др. Технология  молока и молочных продуктов / Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокитина, С.В. Карпычев; под ред. А.М. Шалыгиной. – М.: Колос, 2006.

2. Горбатова К.К. Физико-химические  и биохимические основы производства молочных продуктов. -СПб.:ГИОРД, 2002.

3. Шидловская В.П. Органолептические  свойства молока и молочных  продуктов. Справочник. – М.: Колос, 2000.

4. Степанова Л.И. Справочник технолога  молочного производства. Технология  и рецептура. Т.1. Цельномолочные продукты.-2-е изд. - СПб.: ГИОРД,-2003.