Легенда о создании кефира и йогурта

Легенда говорит нам, что йогурт и кефир были созданы на склонах горы Эльбрус на Кавказе как чудо природы. Случайно микроорганизмы различных типов оказались в кувшине с молоком в одно и то же время и при нужной температуре, и выяснилось, что они могут существовать в симбиозе.

На южном склоне горы Эльбрус микроорганизмы, предпочитающие относительно высокие температуры, 40–45°С, оказались вместе в бурдюке с молоком, который принадлежал, вероятно, одному из представителей тюркской народности, скорее всего, полученный в результате сбраживания продукт тюрки и назвали йогурутом. Некоторые источники утверждают, что это название появилось в VIII веке, а в XI оно было изменено до современного вида – йогурт.

Далее говорится (насколько эта история может быть правдивой), что йогурт предохраняет человека от старения и, если вам случилось встретить горца, гарцующего на неоседланной лошади в какой-нибудь кавказской долине, ему, вероятно, от 130 до 140 лет!

Кефир, продолжает легенда, был создан на северном склоне из смеси микроорганизмов, которые не столь теплолюбивы. Они наилучшим образом развиваются при температуре 25–28°С. Название “кефир” может происходить из тюркского языка. Первый слог названия “кеф” – тюркский и означает “доставляющий удовольствие”, что, возможно, явилось первым описанием вкуса кефира.

Кефир содержит несколько различных типов микроорганизмов, среди которых дрожжи являются одними из самых важных, так как могут вырабатывать спирт. Максимальное содержание спирта в кефире составляет приблизительно 0,8%.

Общие требования к производству кисломолочных продуктов

Образующаяся в результате молочнокислого брожения молочная кислота оказывает консервирующее действие на молоко. Низкое значение рН сквашенного молока предупреждает рост гнилостных и других вредных микроорганизмов, продлевая таким образом срок годности продукта. С другой стороны, сквашенное молоко является весьма благоприятной средой для развития дрожжей и плесеней, которые вызывают появление посторонних запахов, если попали в продукт.

В пищеварительной системе некоторых людей недостает фермента лактозы.

В результате чего в процессе пищеварения лактоза не расщепляется на простые типы сахаров. Эти люди могут потреблять только очень малые количества обычного молока. Однако они могут потреблять кисломолочные продукты, в которых лактоза уже частично расщеплена ферментами бактерий.

При производстве кисломолочных продуктов для заквасочной культуры должны быть созданы наилучшие возможные условия роста, что достигается термообработкой молока с целью разрушения любых конкурирующих микроорганизмов. Кроме того, молоко должно выдерживаться при температуре, оптимальной для соответствующей заквасочной культуры. Когда кисломолочный продукт приобретет наилучший возможный вкус и аромат, его надо быстро охладить для остановки процесса сбраживания. Если заквашивание слишком кратковременное, вкус может быть испорчен и консистенция окажется нестандартной.

Кроме вкуса и аромата важными свойствами являются надлежащий внешний вид и консистенция. Они определяются выбором параметров предварительной обработки. Надлежащая тепловая обработка и гомогенизация молока, иногда в сочетании с методами повышения содержания СОМО (сухой обезжиренный молочный остаток), например, в случае молока, предназначенного для производства йогурта, являются основными факторами, влияющими на структуру сгустка в течение периода сквашивания.

Ниже описаны некоторые наиболее важные кисломолочные продукты. Способы производства других кисломолочных продуктов имеют большое сходство; режимы предварительной обработки молока, например, почти одни и те же. Следовательно, описание технологии других продуктов концентрируется, главным образом, на стадиях производства, которые отличаются от стадий производства йогурта.

Йогурт

Йогурт является самым известным и самым популярным во всем мире из всех кисломолочных продуктов. Потребление йогуртов самое высокое в странах Средиземноморья, в Азии и в Центральной Европе. Консистенция, вкус и аромат для разных районов различны. В некоторых областях йогурт производят в виде высоковязкой жидкости, в то время как в других странах его готовят в виде мягкого желе. Йогурт также производится в замороженном виде, как десерт и как напиток.

Вкус и аромат йогурта отличаются от других сквашенных продуктов, а летучие ароматические вещества включают в себя небольшое количество уксусной кислоты и ацетальдегида.

Обычно йогурт классифицируется следующим образом:

• Йогурт термостатного способа производства – сквашивается и охлаждается в упаковке

Резервуарный способ производства:

• Йогурт с нарушенным сгустком – сквашивается в танках и охлаждается перед упаковкой

• Питьевой йогурт аналогичен йогурту с нарушенным сгустком, но здесь сгусток перед упаковкой “разбивают” до жидкости

• Замороженный йогурт – сквашивают в танках и замораживают, как мороженое

• Концентрированный йогурт – сквашивают в танках, концентрируют и охлаждают перед упаковкой. Этот тип иногда называют процеженным йогуртом, иногда йогурт лабнех или лабанех.

Ароматизированный йогурт

Йогурт с различными наполнителями и ароматическими добавками очень популярен, хотя на некоторых рынках четко вырисовывается тенденция возврата к натуральному йогурту. Обычными добавками являются фрукты и ягоды в сиропе, обработанные или в виде пюре. Доля фруктов, как правило, составляет около 15%, из которых приблизительно 50% сахара.

Фрукты смешивают с йогуртом перед или в процессе упаковки, их можно также положить на дно упаковки перед ее заполнением йогуртом или отдельно упаковать во “второй” стаканчик, соединенный с основным.

Иногда йогурт также ароматизируют с помощью ванили, меда, кофейной эссенции и т.д. Краситель и сахар в виде сахарозы, глюкозы или аспартама (диетическое подслащивающее вещество без сахара) часто добавляют одновременно с ароматизатором. При необходимости для изменения консистенции также можно добавлять стабилизаторы.

Добавки повышают содержание сухих веществ в готовом йогурте; типичный состав фруктового йогурта следующий:

• Жир 0,5 – 3,0%

• Лактоза 3 – 4,5%

• Сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО)11 – 13%

• Стабилизатор (в случае его использования) 0,3 – 0,5%

• Фруктовая добавка 12 – 18%

Факторы, влияющие на качество йогурта

Факторы, влияющие на качество йогурта, тщательно контролируются во время производственного процесса с целью получения высококачественного йогурта с устойчивым вкусом, ароматом, вязкостью, консистенцией, внешним видом, без отделения сыворотки и с длительным сроком хранения:

• Выбор молока

• Нормализация молока

• Добавки к молоку

• Деаэрация

• Гомогенизация

• Тепловая обработка

• Выбор закваски

• Приготовление закваски

• Конструкция технологической линии.

Предварительная обработка молока, таким образом, включает в себя большое число мероприятий, каждое из которых очень важно для качества конечного продукта.

Механическая обработка, которой подвергаетсяйогурт во время производства, также влияет на его качество.

Выбор молока

Молоко, предназначенное для производства йогуртов, должно быть высочайшего бактериального качества. Оно должно иметь низкое содержание бактерий и веществ, которые могут затруднять развитие культуры йогурта. Молоко не должно содержать антибиотики, бактериофаги, остатки моющих растворов или стерилизующих реагентов. Молочный завод должен, следовательно, получать молоко для производства йогуртов от отобранных, проверенных производителей. Молоко следует подвергнуть тщательному анализу на молочном заводе.

Нормализация молока

Содержание жира и сухого остатка в молоке обычно нормализуют в соответствии с кодом и принципами ФАО/ВОЗ, описанными ниже.

Содержание жира

Содержание жира в йогурте может составлять от 0 до 10%. Однако чаще всего содержание жира составляет 0,5–3,5%. Йогурты можно классифицировать по следующим группам в соответствии с нормами и принципами ФАО/ВОЗ:

Молоко для производства йогуртов должно:

• Содержать незначительное количество микроорганизмов

• Не содержать ферментов и химических веществ, которые могут замедлить развитие заквасочных культур йогурта

• Не содержать антибиотиков и бактериофагов

• Йогурт мин. м. д.ж. в молоке 3 %

• Частично обезжиренный йогурт макс. м.д.ж. в молоке менее 3 % мин. м.д.ж. в молоке более 0,5 %

• Обезжиренный йогурт макс. м.д.ж. в молоке 0,5 %

Содержание сухих веществ (СВ)

В соответствии с нормами и принципами ФАО/ВОЗ, минимальное СОМО равно 8,2%. Увеличение общего содержания СВ, особенно в пропорции к казеину и сывороточным белкам, приведет к формированию более плотного сгустка, и тенденция к отделению сыворотки будет, таким образом, снижена.

Традиционные способы нормализации содержания СВ следующие:

• Выпаривание (обычно испаряется 10–20% объема молока)

• Добавление обезжиренного молока, обычно до 3%

• Добавление концентрированного молока

• Добавление УФ ретентата из обезжиренного молока.

Добавки в молоко

Сахар или подсластители и стабилизаторы используются в производстве йогуртов в качестве добавок.

Сахар или подсластители

Можно добавить дисахарид сахарозу или моносахарид типа глюкозы по отдельности или в сочетании с фруктовой добавкой. При производстве йогурта, предназначенного для диетического питания, например, диабетического, используются подсластители. Подсластители не имеют питательной ценности, но по вкусу очень сладкие даже в незначительных количествах.

(Имейте в виду, что подсластители нельзя использовать в качестве консерванта для сгущенного молока с сахаром.)

Фрукты, рассматриваемые в данном контексте, как правило, содержат приблизительно 50% сахара или соответствующее количество подсластителя, так что требуемый уровень можно обычно получить при добавлении от 12 до 18% фруктов.

Следует отметить, что добавление слишком большого количества сахара (более 10%) в молоко перед периодом заквашивания пагубно отражается на условиях сквашивания, поскольку меняется осмотическое давление молока.

Стабилизаторы

Гидрофильные коллоиды могут связывать воду. Они увеличивают вязкость и содействуют предупреждению отделения сыворотки в йогурте. Тип стабилизатора и количество, в котором его следует добавлять, должен экспериментально определять каждый производитель. Если будет использован неподходящий стабилизатор или введено излишнее количество стабилизатора, продукт может приобрести резинистую твердую консистенцию.

Натуральный йогурт, выработанный должным образом, не требует добавок стабилизаторов, так как плотное нежное желе с высокой вязкостью образуется естественным образом. Стабилизаторы используются при производстве термизированных йогуртов и иногда с фруктовыми наполнителями. Стабилизаторы (0,1–0,5%), такие как желатин, пектин, крахмал и агар-агар, являются наиболее часто используемыми.

Таблица 11.1

Влияние гомогенизации и тепловой обработки на вязкость сквашенного молока (шведский филмьолк)

Давление Вязкость – время вытекания в секундах при температуре 20°С при температуре Пастеризация Пастеризация 60°С ,МПа (72°С / 20 секунд) (95°С / 5 минут)

0 5,7 15.0

2,5 5,6 14,6

5,0 7,1 15,8

7,5 8,0 19,0

10,0 8,9 22,1

15,0 10,4 28,7

20,0 11,2 30,2

30,0 13,8 32,7

Деаэрация

Содержание воздуха в молоке, используемом для получения кисломолочных продуктов, должно быть как можно более низким. Однако некоторая примесь воздуха неизбежна, если содержание СОМО повышается добавлением сухого молока. При этом как часть последующей обработки должна проводиться деаэрация молока.

Когда содержание СОМО повышается путем выпаривания, часть такой обработки составляет деаэрация, которая способствует:

• Улучшению условий работы гомогенизатора

• Уменьшению риска пригорания продукта во время тепловой обработки

• Улучшению стабильности и вязкости йогурта

• Удалению посторонних летучих веществ (дезодорация).

Гомогенизация

Гомогенизация молока, предназначенного для производства кисломолочных продуктов, проводится для предупреждения отстаивания сливок во время сквашивания и обеспечения равномерного распределения жира в молоке. Гомогенизация также улучшает устойчивость и консистенцию кисломолочных продуктов даже с низкой массовой долей жира. Гомогенизация с последующей обработкой при высокой температуре, обычно 90–95°С в течение приблизительно 5 минут, оказывает положительное влияние на вязкость.

В таблице 11.1 показано двойное влияние на вязкость сквашенного молока (шведский филмьолк; 3% жира и приблизительно 8,7% СОМО), когда оно предварительно обрабатывается при различных режимах гомогенизации и тепловой обработки. Температура гомогенизации во всех случаях составляет 60°С.

Вязкость измеряют простым вискозиметром (вискозиметр SMR) при 20°С и получают результат в секундах для прохождения 100 мл продукта через насадку определенного диаметра. Вязкость молока, подвергнутого полной гомогенизации, прямо пропорциональна давлению гомогенизации не зависимо от того, было ли исходное молоко подвергнуто тепловой обработке или нет. В таблице также показано, что термообработка при высокой температуре увеличивает вязкость продукта.

В качестве общих рекомендаций можно сказать, что для получения оптимальных физических характеристик продукта молоко следует гомогенизировать при давлении 20–25 МПа и температуре 65–70°С. Гомогенизацию часто используют даже при производстве кисломолочных продуктов с низким содержанием жира.

В данном контексте иногда обсуждают вопрос об одной или двух стадиях гомогенизации. Вообще говоря, это связано с конструкцией гомогенизирующей системы, в частности, головки гомогенизатора.

Тепловая обработка

Перед заквашиванием молоко проходит тепловую обработку с целью:

• Улучшения свойств молока как субстрата для бактериальной культуры

• Обеспечения того, что сгусток готового йогурта будет плотным

• Снижения риска отделения сыворотки в конечном продукте.

Оптимальные результаты достигаются при тепловой обработке порядка 90–95°С и времени выдержки около 5 минут. Такое сочетание температуры/времени приводит к денатурации приблизительно 70–80% сывороточных белков. В частности, -лактоглобулин, который является основным сывороточным белком, взаимодействует с -казеином, содействуя таким образом приданию йогурту стабильной формы.

Высокотемпературная обработка и стерилизация молока, предназначенного для сквашивания, не оказывает, тем не менее, столь же благоприятного влияния на вязкость по не вполне понятным причинам.

Выбор закваски

В настоящее время специализированные лаборатории по приготовлению заквасок используют самые современные технологии производства заквасок для йогуртов, соответствующих запросам заказчика, и удовлетворения особых требований к вкусу и вязкости. Вот некоторые примеры свойств конечного продукта, которых можно достичь:

• Высокая вязкость с низким содержанием ацетальдегида и довольно высокой конечной величиной рН

• Низкая вязкость и среднее содержание уксусного альдегида – подходящие свойства для питьевого йогурта и т. д.

Приготовление заквасок

Обращение с заквасками для производства йогуртов (и других кисломолочных продуктов) требует максимальной аккуратности и соблюдения гигиены. Основные методы традиционного приготовления заквасок и новые тенденции описаны в главе 10 “Заквасочные культуры и их производство”.

Однако следует еще раз отметить, что теперь на рынке имеются концентрированные, замороженные и лиофилизированные закваски, которые используются все шире и шире. Это предотвращает необходимость вкладывать средства в отдельное помещение для заквасок – экономия, которая может быть сведена на нет предписанными ценами и стоимостью обеспечения соответствующего оборудования для хранения заквасок. Самое большое преимущество, однако, состоит в том, что прямое внесение в молоко концентрированных заквасок сводит к минимуму опасность загрязнения, так как исключаются промежуточные стадии ее приготовления.

Конструкция установки

Сгусток, образующийся при сквашивании, чувствителен к механической обработке. Это делает очень важным выбор и установление размеров труб, клапанов, насосов, охладителей и т. д.

Производственные линии

Предварительная обработка молока одинакова, независимо от того, производят йогурт термостатным способом или йогурт с нарушенным сгустком. Она включает в себя нормализацию по жиру и содержанию сухих веществ, тепловую обработку и гомогенизацию.

Предполагается, что перед поступлением в линию молоко нормализовано до требуемого содержания жира. В данном примере нормализация содержания сухих веществ происходит в испарителе на производственной линии. Если содержание сухих веществ повышается добавлением сухого молока, используется оборудование, аналогичное описанному под заголовком “Восстановленное молоко” в главе 18. Для снижения риска отделения сыворотки молоко, содержание сухих веществ в котором повышено путем добавления сухого молока, необходимо подвергнуть деаэрации.

Содержание любых добавок, таких как стабилизаторы, витамины и т. д., можно добавить в молоко перед термообработкой. Из балансного бака молоко подают насосом в теплообменник (2), где оно сначала предварительно регенеративно нагревается до температуры приблизительно 70°С, а затем нагреваетсядо 90°С во второй секции.

Выпаривание

Из теплообменника горячее молоко поступает в вакуумную камеру (3), где из молока испаряется 10–20% воды. Доля выпаренной воды зависит от требуемого содержания сухих веществ в молоке. При выпаривании 10–20% молока полное содержание сухих веществ возрастает приблизительно на 1,5–3,0%. Степень выпаривания контролируется температурой молока на входе вакуумной камеры, скоростью циркуляции через камеру и степенью вакуумирования камеры. Часть испарившейся из продукта воды используется для предварительного нагрева поступающего молока. Это повышает экономию тепла в установке.

Некоторое количество молока должно повторно циркулировать через вакуумную камеру для получения нужной степени выпаривания. При каждом проходе испаряется 3–4% воды, так что для получения 15%-ного выпаривания рециркулированный поток должен быть четырех- или пятикратным по отношению к мощности пастеризатора. Температура молока во время выпаривания падает с 90°С приблизительно до 70°С.

Описанное оборудование для выпаривания рассчитано на производительность приблизительно до 8000 л/час. Большие испарительные установки по типу падающей пленки используются для большой производительности – до 30 000 л/час.

Испарение 10–20% объема молока повышает содержание сухих веществ в молоке на 1,5–3,0%.

Гомогенизация

После выпаривания молоко поступает в гомогенизатор (4) и гомогенизируется под давлением приблизительно 20–25 МПа (200–250 бар).

Пастеризация

Гомогенизированное молоко направляют обратно через регенеративную секцию в секцию пастеризации теплообменника (2) и нагревают повторно до 90–95°С. Затем молоко поступает в секцию выдержки, размер которой подобран так, что обеспечивает продолжительность выдержки 5 минут.

Могут быть использованы другие программы времени/температуры. Трубчатая секция выдержки, обеспечивает эффективность до 90–95%, что заметно выше, чем в случае одного танка для выдержки, встроенного в непрерывно действующую установку.

Рабочая процедура на установке с танком для выдержки следующая. Танк для выдержки не используется во время периода запуска, пока все параметры не достигли нужных значений и из установки не была вытеснена вся вода. Затем процесс производства начинается подачей горячего молока в танк для выдержки, выпускной клапан которого остается закрытым в течение 30 минут. Молоко поступает в танк сверху. По истечении 30 минут выпускной клапан открывается, и горячее молоко подается насосом далее из пастеризатора с той же скоростью, что и скорость заполнения.

С этого момента процесс становится непрерывным. Эта система обеспечивает эффективность выдержки 12–15%. Например 13% – среднее время выдержки (13 х 30/100 = 3,9 минуты) приблизительно 4 минуты. При использовании только танка для выдержки появляются проблемы с конструкцией установки. Молоко поступает в танк для выдержки, где задерживается в течение 1/2 часа и не участвует в регенеративном нагреве поступающего в установку молока. Это вызывает нарушение температурной программы. Однако на более сложных установках эта проблема не возникает.

Охлаждение молока

После пастеризации молоко охлаждается, сначала в регенеративной секции, а затем с помощью воды, до нужной для заквашивания температуры, обычно 40–45°С, или до температуры ниже 10°С, предпочтительно 5°С, при производстве йогурта термостатным способом и когда производительность предварительной обработки не соответствует производительности процесса упаковки.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: