Микробиологические показатели сметаны

Наименование продукта	Молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/г, не менее	Масса продукта, г, в которой не допускаются	Дрожжи (Д), Плесени (П), КОЕ/г, не более
БГКП (коли- формы)	S. aureus	Патогенные, в том числе сальмонеллы
Сметана и продукты на ее основе, в том числе с компонентами со сроком годности не более 72 ч	1 · 107	0,001	1,0		–
Сметана и продукты на ее основе со сроком годности более 72 ч	1 · 107	0,001	1,0		Д–100; П–100
Термически обработанные сметанные продукты	-	0,1	1,0		Д–100; П–100

 

Содержание токсичных элементов, микотоксинов, антибиотиков, пестицидов и радионуклидов в продукте не должно превышать допустимые уровни, установленные ФЗ № 88.

Среди других кисломолочных продуктов сметана выделяется высокими пищевыми достоинствами. Благодаря изменениям, происходящим с белковой частью в процессе сквашивания, сметана усваивается организмом быстрее и легче, чем сливки соответствующей жирности.

Для производства сметаны применяют следующее сырье:

– молоко коровье не ниже второго сорта по ГОСТ Р 52054;

– молоко сухое по ГОСТ Р 52791;

– сливки сухие высшего сорта по ГОСТ 1349;

− масло коровье по ГОСТ 52969;

– закваски и бакконцентраты для сметаны, состоящие из лактококков или лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков по ТУ 9229-369-00419785-04;

– вода питьевая по СанПиН 2.1.4.1074 (для восстановления сухих молочных продуктов).

Сметану вырабатывают резервуарным и термостатным способами. Резервуарный способ производства сметаны состоит из следующих технологических операций: приемка и подготовка сырья; сепарирование молока, получение и нормализация сливок; пастеризация, гомогенизация и охлаждение сливок, заквашивание и сквашивание сливок; перемешивание сквашенных сливок; упаковка и маркировка; охлаждение и созревание сквашенных сливок.

С целью улучшения качества сметаны для выработки продукта рекомендуется отбирать молоко коровье с общей бактериальной обсемененностью не более 5·10⁵ КОЕ/см³, с термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже ІІ группы, с массовой долей белка не менее 2,8 %, кислотностью не более 20°Т.

Принятое молоко направляют на переработку или охлаждают до температуры (4±2) °С и хранят в резервуара промежуточного хранения. Хранение молока, охлажденного до температуры 4 °С, до переработки не должно превышать 12 ч, охлажденного до 6 °С — 6 ч. Молоко с повышенной бактериальной обсемененностью (более 5·10⁵ КОЕ/см³) длительно хранить до переработки не рекомендуется.

При подаче молока на производство сметаны его подогревают до температуры (40±5) °С и сепарируют на сепараторе-сливкоотделителе, регулируя массовую долю жира в получаемых сливках таким образом, чтобы она не превышала массовую долю жира в сметане более чем на 4 %. Излишнее количество нормализующего компонента (особенно, если для этой цели используют обезжиренное молоко с пониженной термоустойчивостью) может привести к появлению в продукте крупитчатой консистенции.

Сливки, полученные при сепарировании молока, нормализуют по массовым долям жира и белка молоком, более жирными сливками, сухим молоком.

Объемная доля закваски по отношению к объему заквашиваемых сливок должна составлять 5–10 %.

Массовую долю жира в нормализованных сливках определяют по формуле:

Ж_н.сл = (100 · Ж_см – К₃ · Ж₃) / (100 – К_з),

где К₃ — количество закваски, %;

Ж_н.сл, Ж_см, Ж₃ — массовая доля жира в нормализованных сливках, сметане, закваске, соответственно, %.

Расчет многокомпонентных рецептур (при необходимости нормализации сливок по массовой доле белка) может быть произведен арифметическим методом, методом произвольного выбора или алгебраическим методом путем решения системы уравнений с несколькими неизвестными.

Для улучшения консистенции сметаны допускается использовать молоко сухое цельное или обезжиренное в массе до 40 кг на 1 т продукта с целью увеличения массовой доли белка в сливках.

При использовании сухого молока для нормализации сливок по массовой доле белка его растворяют в емкостях с обогреваемой рубашкой и мешалкой, обеспечивающей равномерное интенсивное перемешивание.

В емкость с частью нормализованных по массовой доле жира сливок или молока (цельного, обезжиренного), предназначенного к введению в смесь, при температуре 40−45 °С постепенно при перемешивании вносят сухое молоко. Смесь подвергают интенсивному перемешиванию до полного растворения внесенного компонента, не допуская ее вспенивания. Для более быстрого и полного растворения сухого молока рекомендуется применять циркуляцию смеси с помощью насоса, эмульсора, роторно-пульсационного аппарата, диспергатора или другое специальное оборудование. Растворение считается законченным, если полученный раствор однороден и на поверхности отсутствуют частицы сухого продукта. Нормализованные сливки фильтруют для освобождения от не растворившихся частиц сухого молока и механических примесей.

Сметану вырабатывают только из пастеризованных сливок. При выработке сметаны сливки пастеризуют при температуре (86±2) °С с выдержкой от 2 до 10 мин или при температуре (94±2) °С с выдержкой 20 с. Продолжительность выдержки может быть увеличена с учетом термоустойчивости сырья. Более жесткие режимы пастеризации (94±2) °С рекомендуется применять для сливок с высокой термоустойчивостью (не ниже ІІ группы), бактериальной загрязненностью, пониженной теплопроводностью (с м.д.ж. более 25 %).

Тепловая обработка необходима для уничтожения всей вегетативной микрофлоры, разрушения иммунных тел, инактивации ферментов, придания сливкам выраженного привкуса пастеризации. Кроме того, пастеризация сырья играет большую роль в улучшении консистенции сметаны. Происходит денатурация сывороточных белков (на 40−60%), которые коагулируют вместе с казеином при сквашивании и участвуют в образовании более прочного сгустка с замедленным отделением сыворотки. С точки зрения упрочнения консистенции сметаны режим пастеризации сливок при температуре (86±2) °С с выдержкой от 2 до 10 мин является предпочтительным.

При высокотемпературной пастеризации происходит усиленное образование реактивноспособных сульфгидрильных групп, понижающих окислительно-восстановительный потенциал плазмы, связывающих тяжелые металлы и играющих роль антиокислителей. Образуется ряд летучих веществ, в том числе сероводород, которые придают сливкам ореховый, выраженный привкус пастеризации, который высоко ценится потребителями.

Важно также отметить, что применяемые режимы пастеризации сливок гарантируют полное разрушение липазы, которая может вызвать пороки вкуса сметаны при хранении.

Для получения однородной и густой сметаны, прочно удерживающей влагу, сливки перед заквашиванием необходимо гомогенизировать. В негомогенизированных сливках жировые шарики распределяются беспорядочно в белковой структуре геля, в гомогенизированных — равномерно. При гомогенизации происходит диспергирование не только жировых шариков, но и белковых частиц.

Дробление жировых шариков сопровождается значительными изменениями в структуре и составе их оболочек, резко увеличивается суммарная поверхность шариков, происходит дополнительное связывание воды вновь образованными оболочками жировых шариков. Все это приводит к повышению вязкости гомогенизированных сливок. Чрезмерное дробление жировых шариков при гомогенизации может привести к образованию ими больших скоплений.

Наибольшее количество скоплений наблюдается при низких температурах гомогенизации (20–30°С) и высоком давлении, особенно для сливок повышенной жирности. Это объясняется тем, что в сливках с высокой массовой долей жира может не хватать оболочечного вещества для образования новых оболочек жировых шариков, что приводит к увеличению количества свободного жира и образованию скоплений жировых шариков. Чрезмерная вязкость сливок, образование большого числа скоплений обусловливает получение рыхлой, хлопьевидной, «шероховатой» консистенции с комочками жира, утрату глянцевитости. Чтобы избежать этого, следует применять двухступенчатую гомогенизацию для рассеивания агрегатов жировых шариков на второй ступени.

В зависимости от массовой доли жира в сливках гомогенизацию проводят при следующих режимах:

– для сметаны с м. д. ж. от 10 до 15 % — 12–15 МПа;

– для сметаны с м. д. ж. от 17 до 22 % — 9–12 МПа;

– для сметаны с м. д. ж. от 25 до 32 % — 8–11 МПа;

– для сметаны с м. д. ж. от 34 до 40 % — 7–10 МПа.

При использовании двухступенчатой гомогенизации сливок ее проводят при давлении: для сметаны с м. д. ж. от 20 до 25 % — 8–12 МПа на первой ступени и 5–6 МПа на второй ступени; для сметаны с м. д. ж. от 28 до 32 % — 8–10 и 3–5 МПа соответственно.

Для сырья с пониженной термоустойчивостью или большей массовой долей жира гомогенизацию проводят при меньших значениях давления и температуры.

Сметана, изготовленная при оптимальных режимах гомогенизации сливок, имеет наиболее высокие показатели плотности, пластичности, сгусток прочно удерживает влагу.

При производстве сметаны с м.д.ж. от 10 до 22 % гомогенизации подвергают всю массу нормализованных сливок. При выработке сметаны с м.д.ж. от 25 до 40 % сливки гомогенизируют полностью или частично. Для сметаны с м.д.ж. от 25 до 28 % объемная доля сливок, направляемых на гомогенизацию, по отношению к их общему объему может составлять 70−80 %, а для сметаны с м.д.ж. от 30 до 40 % — 50−70 %.

С точки зрения получения хорошей консистенции продукта наиболее предпочтительно проводить гомогенизацию сливок после их пастеризации (при температуре не ниже 70 °С), хотя имеется опасность повторного обсеменения сливок в процессе гомогенизации. Такая последовательность операций обусловлена тем, что в процессе гомогенизации снижается стабильность белковой фазы, поэтому при последующей пастеризации могут образоваться хлопья белка в сливках и крупитчатая консистенция в сметане. Гомогенизация способствует также активизации ферментов сливок, в том числе и липазы, сопровождаемой образованием свободных жирных кислот и появлением салистого привкуса. Поэтому до гомогенизации необходимо пастеризацией сливок инактивировать ферменты.

Выбор последовательности операций гомогенизации и пастеризации зависит от качества исходного сырья, санитарно-гигиенических условий производства и применяемого оборудования.

Пастеризованные и гомогенизированные сливки охлаждают до температуры заквашивания и направляют в резервуар для сквашивания. Охлажденные до температуры заквашивания сливки немедленно заквашивают. Хранение пастеризованных сливок при температуре сквашивания без закваски не допускается

В случае производственной необходимости допускается охлаждение пастеризованных сливок до температуры (4±2) °С и хранение не более 6 ч.

Одним из технологических приемов, способствующих улучшению консистенции сметаны, является предварительное физическое созревание сливок перед заквашиванием. При этом нормализованные по содержанию жира, пастеризованные и гомогенизированные сливки охлаждают до 2–6 °С и выдерживают при этой температуре от 30 мин до 2 ч для частичного отвердевания жира. Затем сливки медленно подогревают до температуры заквашивания при перемешивании, используя греющую воду с температурой не более 32 °С. При этом температура заквашивания не должна быть более 26 °С, чтобы не допустить расплавления триглицеридов молочного жира, которые после созревания сливок находились в кристаллическом состоянии.

Физическое созревание сливок перед заквашиванием создает условия для изменения агрегатного состояния молочного жира. Самая легкоплавкая γ-форма молочного жира образуется при быстром и глубоком охлаждении, она является неустойчивой и с повышением температуры до 13 °С переходит в более стабильную α-форму, которая при 17 °С переходит в еще более стабильную β'-форму, а при дальнейшем повышении температуры до 24–26 ° С образуется устойчивая β-форма. Таким образом, глубокое охлаждение сливок с последующим медленным подогреванием их приводит к переходу молочного жира в устойчивую β-форму, что способствует улучшению консистенции сметаны.

Допускается выработка сметаны с м.д.ж. от 20 до 40 % из пастеризованных не гомогенизированных сливок. В этом случае сливки рекомендуется подвергать физическому созреванию.

Процесс заквашивания и сквашивания сливок осуществляют в резервуарах, имеющих охлаждающие рубашки и мешалки, рассчитанные на перемешивание продуктов повышенной вязкости.

Для сквашивания сливок при производстве сметаны применяют закваски и бактериальные концентраты (обозначение концентрата указано в скобках):

Л_с (КЛ_с) — Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetilactis;

КД_с (ККД) — Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetilactis;

ЛТ_с (КЛТ_с) — Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetilactis, Streptococcus thermophilus. Данная закваска рекомендуется для сметаны с м. д. ж. 10 и 15 %.

Температура сквашивания составляет: при использовании Л_с, КД_с — (28±2) °С; КЛ_с — (30±2) °С; ЛТ_с, КЛТ_с, ККД — (32±2) °С. Сливки, подвергавшиеся физическому созреванию, заквашивают закваской лактококков при температуре (24±2) °С.

Для заквашивания сливок с массовой долей жира от 10 до 22 % рекомендуется использовать закваски, образующие вязкие сгустки. Объемная доля закваски по отношению к объему заквашиваемых сливок во всех случаях составляет 5–10 %. Оптимальную дозу закваски в каждом конкретном случае устанавливают в зависимости от ее активности и условий производства. Количество вносимой закваски увеличивают весной при поступлении сырья низкого качества при снижении активности закваски. В закваску для низкожирной сметаны включают штаммы микроорганизмов, образующих вязкие полимеры, которые являются естественными коллоидными стабилизаторами. Они способствуют мелкохлопьевидному свертыванию белков молока, получению гомогенной нежной сметанообразной консистенции. В то же время излишне вязкий (слизистый) сгусток разрушается быстрее и медленнее восстанавливается, чем сгусток средней и незначительной вязкости. Вязкие культуры менее активные кислотообразователи, чем невязкие. Включение в состав закваски штаммов энергичных кислотообразователей способствует получению более плотного сгустка, малоэнергичных ароматобразующих – нежного сгустка.

Кроме энергии кислотообразования, большое значение имеет способность культур к свертыванию и образованию сгустка. У вязких культур, как мезофильных, так и термофильных, это свойство выражено в меньшей степени. Различные виды лактококков неодинаково влияют на синеретические свойства сгустка. Выделению сыворотки способствует Lactococcus lactis subsp. lactis (biovar diacetilactis), Lactococcus lactis subsp. cremoris уменьшает ее отделение. Чем активнее закваска и выше энергия кислотообразования, тем меньше продолжительность сквашивания и плотнее сгусток, выше его тиксотропные показатели, вкусовые качества и стойкость при хранении. Это необходимо учитывать при выборе закваски.

Перед внесением в сливки закваску тщательно перемешивают до получения однородной консистенции. Подача закваски в сливки осуществляется самотеком или насосом любой марки одновременно с подачей смеси (в потоке), спустя некоторое время от начала наполнения резервуара или сразу после наполнения резервуара смесью при включенной мешалке.

Кроме указанных заквасок при производстве сметаны можно использовать закваски прямого внесения.

Заквашенные сливки перемешивают в течение 10–15 мин и оставляют в покое для сквашивания. Допускается производить повторное перемешивание через 1–1,5 ч после заквашивания, после чего сливки оставляют в покое для сквашивания. Сквашивание сливок проводят до образования сгустка и достижения кислотности:

– для сметаны с м. д. ж. от 10 до 17 % — не менее 65 ºТ;

– для сметаны с м. д. ж. от 19 до 22 % — не менее 60 ºТ;

– для сметаны с м. д. ж. от 25 до 28 % — не менее 55ºТ;

– для сметаны с м. д. ж. от 30 до 40 % — не менее 50 ºТ.

Наибольшей плотности сгусток достигает при значениях рН 4,6–4,7. Длительность процесса сквашивания сливок не должна превышать 10 ч при температуре сквашивания 28−34 °С и 12 ч при температуре сквашивания 22−26°С. Чрезмерное повышение кислотности сливок может привести к перезарядке белка, вследствие чего структура сгустка приобретает хрупкие, необратимо разрушающиеся связи, сметана теряет пластичность и разжижается при перемешивании.

Сквашенные сливки перемешивают до получения однородной консистенции в течение 3–5 мин и направляют на фасовку. При перемешивании, перекачивании и фасовке сквашенных сливок следует избегать интенсивного механического воздействия (длинных и узких трубопроводов, насосов, приводящих к значительному повреждению сгустка и др.), подсоса воздуха, отрицательно влияющих на качество готового продукта.

На фасовку сквашенные сливки желательно направлять самотеком при минимальном перепаде уровней по высоте, с помощью насосов, оказывающих наименьшее воздействие на продукт. Для вытеснения сквашенных сливок из резервуаров, оснащенных соответствующими предохранительными устройствами, можно применять сжатый очищенный воздух под давлением (0,15±0,02)МПа. Движение продукта в трубопроводе должно быть ламинарным без поворотов со скоростью не более 0,5 м/с.

Допускается частичное охлаждение сквашенных сливок до температуры 16–18 °С путем пуска в рубашку резервуара холодной воды и перемешивания сгустка через каждые 30–60 мин в течение от 3 до 5 мин. Охлаждение сквашенных сливок до более низких температур нецелесообразно, так как может привести к чрезмерному повышению их вязкости. Кроме того, установлено, что связи между структурными элементами сквашенных сливок, нарушенные более при низких температурах, восстанавливаются медленнее, что неизбежно скажется на консистенции готового продукта.

Продолжительность фасовки сметаны из одной емкости не должна превышать 4 ч. Упакованную сметану направляют в холодильную камеру для охлаждения и созревания при температуре (4±2)°С.

В процессе созревания сметана приобретает оптимальную кислотность (60–100 ºТ), в ней накапливаются ароматические вещества, а также происходят процессы структурообразования за счет отвердевания триглицеридов молочного жира и набухания молочных белков, вследствие чего она приобретает более густую и вязкую консистенцию. Во время охлаждения и созревания продукт не должен подвергаться механическому воздействию (переворачиванию, встряхиванию упаковки и пр.), так как структура сметаны содержит небольшое количество тиксотропных, самопроизвольно восстанавливающихся после механического воздействия связей.

Длительность охлаждения и созревания сметаны, упакованной в потребительскую тару, не должна превышать 12 ч, в транспортную 12−48 ч.

После созревания технологический процесс считается законченным, и продукт готов к реализации.

При производстве сметаны термостатным способом заквашенные сливки перемешивают в течение 10−15 мин и немедленно направляют на фасовку. В процессе розлива заквашенные сливки перемешивают через каждые 30−40мин в течение 3−5 мин. Продолжительность розлива заквашенных сливок из одной емкости не должна превышать 2 ч.

После упаковки заквашенные сливки направляют в термостатную камеру для сквашивания. Заквашенные сливки сквашивают до образования сгустка и достижения кислотности от 60 до 80 °Т. Длительность процесса сквашивания сливок не должна превышать 10 ч при температуре сквашивания 28−34 °С и 6 ч при температуре сквашивания 38−40 °С.

Сквашенные сливки охлаждают в холодильных камерах до температуры (4±2)°С. Одновременно с охлаждением происходит созревание.

Конкретные сроки годности сметаны устанавливает изготовитель (согласно СанПиН 2.3.2.1324−03 срок годности сметаны и продуктов на ее основе при температуре (4±2)°С составляет 72 ч).

В табл.4 приведены критические точки технологического процесса производства сметаны, а табл.5 указаны пороки сметаны, их причины и способы предотвращения.

Таблица 4