Курсовая работа: Технологія виробництва сметани 30%

Реалізація сметани

Технологічний процес одержання сметани резервуарним способом складається з наступних операцій:

- Приймання та охолодження сировини;

- Сепарування молока;

- Нормалізація вершків;

- Гомогенізація вершків;

- Пастеризація вершків;

- Охолодження вершків до температури заквашування;

- Заквашування та сквашування вершків;

- Фасування, упакування, маркування сметани;

- Охолодження та визрівання сметани;

- Зберігання сметани.

Приймання та підготовка сировини. Сировину приймають по кількості та якості. Вершки, незбиране та знежирене молоко після приймання очищують від механічних домішок, охолоджують та зберігають до переробки. Охолоджене молоко зберігають не більше 12 годин для запобігання зниження стабільності білків. Отримані вершки бажано відразу направляти на вироблення сметани, хоча допускається зберігання пастеризованих та охолоджених до температури 2…6 ⁰ С вершків не більше 6 годин.

У випадку використання пластичних вершків, їх поверхневий шар зачищають, розрізають на куски масою до 2 кг та розплавляють. Для цього вершки завантажують у ванни з підігрітим до температури 50…60⁰ С молоком чи використовують плавителі. Заморожені вершки подрібнюють та розморожують.

Сухі вершки, сухе незбиране молоко та знежирене молоко розчиняють у воді при температурі 44…50⁰ С, охолоджують до температури 4…6⁰ С та витримують 3…4 години для кращого розчинення. Одержану молочну суміш перемішують, визначають у ній вміст жиру та направляють на технологічну переробку.

Сепарування молока. Незбиране молоко підігрівають до температури 40..45⁰ С та сепарують. На ефективність сепарування у значній мірі впливають густина, в’язкість та кислотність молока. Сепарування молока підвищеної густини та постійної в’язкості сприяє покращенню відділення жиру. У свою чергу, на в’язкість молока впливають його кислотність, температура, попередня теплова та механічна обробка та ін. З підвищенням кислотності змінюється колоїдний стан білків, при цьому утворюються дрібні білкові пластівці, які перешкоджають руху та відділенню жирових кульок.

Нормалізація вершків. Одержані вершки нормалізують по жиру для виготовлення стандартного за складом готового продукту. Масову частку жиру у нормалізованих вершках розраховують залежно від кількості закваски та вмісту жиру у молоці, на якому вона виготовлена. Нормалізацію вершків не слід проводити молоком, бо це може призвести до появи крупкуватої консистенції сметани. Краще нормалізувати вершки маслянкою або знежиреним молоком. При оптимальній жирності нормалізацію вершків здійснюють лише за допомогою закваски.

Пастеризація вершків. Нормалізовані вершки пастеризують при температурі 84…90 ⁰ С з витримкою від 15с до 10 хв. та при 90…95 ⁰ С з витримкою від 14…20с до 5 хв. в залежності від виду сметани.

Достатньо високі температури пастеризації вершків застосовують для максимального винищення сторонньої мікрофлори, яка при підвищеному вмісті жиру має більшу опірність до теплової обробки, для зруйнування імунних тіл, що заважають розвитку молочнокислих бактерій, інактивації ферментів ( ліпази, пероксидази, гактази, протеази ) та для одержання сметани необхідної в’язкості, з низьким синерезисом та більшою стійкістю до механічного впливу. Останнє пояснюється тим, що високі температури пастеризації спричиняють денатурацію сироваткових білків, які разом з казеїном приймають участь в утворенні згустку та зміцнюють його. Кількість денатурованих сироваткових білків збільшується з підвищенням температури пастеризації. Так, якщо при температурі 85⁰ С денатурує близько 20% сироваткових білків, то при 95⁰ С кількість їх досягає 60%. За цих умов покращуються також гідратаційні властивості казеїну – він активніше зв’язує воду в період заквашування. Такі зміни властивостей основного білка молока забезпечують щільну консистенцію продукту та гарну волого утримуючу здатність його згустку.

Під дією високих температур зменшуються вади смаку і запаху вихідних вершків, відбувається інтенсивне утворення реактивноспроможних сульфгідрильних груп, що знижують окисно-відновний потенціал плазми, зв’язують важкі метали та виконують роль антиоксидантів. Виникає ряд летких речовин, у тому числі сірководень, карбонільні сполуки та інші хімічні речовини, що забезпечують специфічні смак і запах пастеризації. Тому для збереження утворених при пастеризації ароматичних речовин та зменшення ступеня руйнування вітамінів вершки слід пастеризувати та витримувати у закритій системі.

Нарівні з позитивною дією, підвищені температури пастеризації вершків при температурі 96…100⁰ С можуть бути причиною дестабілізації жиру, а також погіршуватися структурно-механічні властивості згустку та консистенцію продукту. Багатократна термомеханічна обробка вершків (подвійна пастеризація, охолодження, перекачування) також призводить до вад консистенції та смаку (рідка, крупинчата консистенція, салистий присмак та ін.). Це пояснюється можливими втратами СЗМЗ у вершках, дестабілізацією білка та збільшенням вмісту вільного жиру. Тому пастеризація повинна бути одноразовою.

Гомогенізація вершків. Гомогенізації піддають пастеризовані охолоджені до температури 60…70⁰ С вершки. В залежності від масової частки жиру у вершках тиск гомогенізації складає 7…15 МПа. Метою гомогенізації є збільшення у 4 – 5 разів площі поверхні розділу фази жир – плазма, що позитивно впливає на умови кристалізації молочного жиру при визріванні сметани та формуванні її консистенції. Внаслідок гомогенізації відбувається додаткове зв’язування води новоутвореними оболонками жирових кульок, що сприяє підвищенню в’язкості гомогенізованих вершків. У процесі гомогенізації спостерігається значне зменшення середнього діаметра жирових кульок (до 0,3 – 0,5 мкм) та диспергування білкових часточок, які об’єднуються у більші грудочки та окремі конгломерати. Новоутворені жирові кульки адсорбують до 25% казеїну. Таким чином, при гомогенізації проходить перетворення жирових кульок вершків, що супроводжується так званим уявним збільшенням вмісту протеїнів. В гомогенізованих вершках жирові кульки розподіляються в білковій структурі гелю не безсистемно, як у не гомогенізованій системі, а рівномірно. Розміри жирових та білкових утворень залежать від температури, вмісту жиру та білка, стабільності білків, в’язкості вершків та інших факторів.

Гомогенізувати вершки краще після пастеризації, що дозволяє позбутися неоднорідної крупинчастої консистенції. Ця вада є наслідком того, що гомогенізація знижує стабільність білкової фази, а подальша пастеризація може викликати появу пластівців білка. Проведення гомогенізації до пастеризації інтенсифікує утворення пригару та погіршує ефективність пастеризації внаслідок підвищення в’язкості гомогенізованих вершків, що є захисним бар’єром для бактерій. Але разом з тим, у процесі гомогенізації до пастеризації знижується можливість окиснення ліполізу у вершках, що позитивно впливає на якість готового продукту. Для забезпечення необхідних органолептичних властивостей сметани подовженого терміну зберігання гомогенізацію рекомендують проводити до пастеризації.

Надмірне подрібнення жирової фракції вершків підчас гомогенізації може призвести до утворення великих гроноподібних агломератів з 10 –

20-ти жирових кульок. Виникненню таких утворень сприяє зниження електричного заряду на поверхні кульок і виділення вільного жиру. Рідкий жир є цементуючою речовиною, що сприяє злипанню жирових кульок у агломерати. Максимально цей ефект спостерігається при низьких температурах гомогенізації ( 20…30 ⁰ С ) та високому тиску. Окрім того, у вершках з вмістом жиру від 30% і більше при гомогенізації може не вистачити оболонкових речовин для стабілізації знов утворених жирових кульок. Це також може призвести до підвищення кількості вільного жиру та утворення агломератів жирових кульок та білкових компонентів. Інтенсивності утворення агломератів жирових кульок також сприяє зниження стабільності білків. Щоб запобігти цьому, проводять двоступеневу гомогенізацію, коли при низькому тиску на другому ступені утворені агломерати частково руйнуються, а також намагаються наблизити температуру гомогенізації до температури пастеризації. Останнє надає можливість вести процес гомогенізації при дещо нижчому тиску.

У виробництві сметани з високою жирністю можна гомогенізувати лише частину вершків. Для сметани 30%-ної жирності об’ємна частка вершків, що йдуть на гомогенізацію, по відношенню до їх загального об’єму може складати 50…70%.

З підвищенням масової частки жиру у вершках, необхідно зменшувати тиск гомогенізації, з метою запобігання дестабілізації молочного жиру. Так, одноступеневу гомогенізацію для вершків 24…30%-ної жирності проводять при 8…11 МПа. Двоступеневу гомогенізацію для вершків 30%-ної жирності зазвичай проводять на 1-му ступені при 8…10 та на 2-му – при 3…5 МПа. Температуру гомогенізації вершків приймають у межах 60…70 ⁰ С. застосування вищих та нижчих температур гомогенізації викликає збільшення агломератів жирових кульок, зниження стабільності жирової та білкової фази, що негативно впливає на консистенцію сметани.

Режими гомогенізації слід встановлювати з урахуванням свіжості та термостійкості сировини. Двоступенева гомогенізація, у порівнянні з одноступеневою, менше впливає на стабільність жирової та білкової фази вершків, і сметана за цих умов має кращу консистенцію. При одноступеневій гомогенізації бажане застосування невисокого тиску ( 8…10 МПа ) для запобігання одержання нестійкої до температурних та механічних дій консистенції. При двоступеневій гомогенізації тиск на другому ступені встановлюють як 1/3 від значення тиску на першому ступені. Якщо величини тиску будуть встановлені у зворотному порядку, то роль другого будуть утворюватися агломерати жирових кульок, що негативно відіб’ється на якості готового продукту.

Охолодження вершків до температури заквашування. Після гомогенізації вершки охолоджують до температури сквашування 20…26 ⁰ С або 26…28 ⁰ С (при використанні закваски, приготовленої на мезофільних молочнокислих стрептококах). Перевищення встановлених температурних режимів не допускається.