Все кисломолочные продукты по характеру сквашивания молока условно делятся на две группы: продукты, полученные в результате молочнокислого брожения (простокваши, ацидофильное молоко, йогурт и др.) и продукты, полученные в результате смешанного брожения – молочнокислого и спиртового (кефир, кумыс).
В результате биохимических процессов, протекающих при сквашивания молока, как отмечает Горбатова К.К. [10], кисломолочные продукты приобретают целый ряд диетических свойств. Организм человека усваивает их значительно легче и быстрее, чем молоко, что объясняется изменением свойств белковой части молока в процессе свертывания. Пища в этом случае усваивается с наименьшей затратой энергии, что очень важно при восстановлении сил ослабленного болезнью организма.
При производстве кисломолочных продуктов в них увеличивается количество витаминов, особенно C и B12, что объясняется способностью отдельных молочнокислых бактерий их синтезировать. При специальном подборе заквасок можно резко повысить содержание витамина B12 в кисломолочных продуктах.
Образующаяся в кисломолочных продуктах молочная кислота и углекислый газ возбуждают аппетит, хорошо утоляют жажду, способствуют повышенному выделению желудочного сока, улучшают двигательные функции (перистальтику) кишечного тракта.
Кисломолочные продукты широко применяются для профилактики и лечения некоторых заболеваний, особенно желудочно-кишечного характера. Лечебные свойства продуктов обусловлены тем, что применяемые при их производстве молочнокислые бактерии и дрожжи способны вырабатывать антибиотические вещества. Так, микроорганизмы, содержащиеся в кумысе и ацидофильно-дрожжевом молоке, вырабатывают антибиотик низин, подавляющий развитие туберкулезных палочек [22].
В нашей стране производство жидких диетических кисломолочных продуктов ежегодно возрастает.
При выработке кисломолочных продуктов в промышленных условиях используют специальные закваски, приготовленные на чистых культурах молочнокислых бактерий. Применение чистых культур с проверенными биохимическими свойствами позволяет интенсифицировать производственный процесс и получать продукт с заранее определенными свойствами. Молочные бактерии, используемые в производстве кисломолочных продуктов, по морфологическим признакам подразделяются на две группы: молочнокислые стрептококки, имеющие шарообразную форму клеток, и молочные палочки, относящиеся к группе молочновидных бактерий.
Молочнокислые палочки обладают более высокой энергией кислотообразования, при развитии в молоке могут повышать кислотность до 300°Т и более. Молочнокислые стрептококки - менее активные кислотообразователи, предельная кислотность молока при развитии в нем только стрептококков не превышает 120°Т,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 37-45°С, минимальная температура - около 20°С.
Представители этой группы - ацидофильная палочка с оптимум развития 37-38°С и болгарская палочка с оптимальной температурой развития 40-45°С. В молочнокислых продуктах иногда обнаруживается термоустойчивая молочнокислая палочка незаквасочного происхождения, которая хорошо переносит более высокую (90°С) температуру пастеризации. Под действием этой культуры резко повышается кислотность и появляется излишне кислый вкус; нарастание кислотности сверх предела, допустимого стандартом, возможно еще в период выработки продукта на заводе [19].
Молочнокислые стрептококки относятся к мезофильным микроорганизмам, развиваются успешно при температуре 25-30°С; минимальная температура развития — 10 С, 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 ароматообразующий стрептококк.
Термофильный стрептококк в отличие от других бактерий этой группы имеет оптимум развития в пределах 40-45°С, вырабатывает несколько меньше молочной кислоты, но очень удобен для составления комбинированных заквасок в сочетании с молочнокислыми палочками.
Ароматообразующий стрептококк является более слабым кислото-образователем, сбраживает молочный сахар с образованием не только молочной кислоты, но и ароматических соединений – ацетоина, диацетила, ацетальдегида. Важнейшем из этих соединений является диацетил, он образуется из пировиноградной кислоты в присутствии лимонной, которая служит акцептором водорода. Образование четырехуглеродистых соединений снижает выход молочной кислоты.
Произведенные штаммы молочнокислых продуктов, полученных путем естественного сквашивания молока, или так называемых «самоквасом» из наиболее удачных по вкусу и другим признакам молочных продуктов заводского изготовления [24].
Отдельные штаммы выделяют из окружающей среды. С поверхности растений, из кишечника теплокровных животных и человека.
На заводах сначала готовят лабораторную закваску в микробиологической лаборатории, а затем на ее основе - производственную закваску.
Для приготовления лабораторной закваски берут стерилизованное молоко, охлаждают его до температуры сквашивания, а затем вводят в него сухие или жидкие культуры микроорганизмов, полученные из специальных лабораторий или биофабрик
Сухую закваску вносят в молоко после сквашивания получают первичную лабораторную закваску, которая должна иметь ровный плотный сгусток, кислотность в пределах 75-85°Т (при наличии в закваске молочнокислых стрептококков) и 100-130°Т (при наличии молочнокислых палочек).
Заранее приготовленная закваска бывает ослабленной, так как при хранении в сухом состоянии или в одной и той же среде часть клеток погибает. Для восстановления активности культуру переносят в свежее молоко. В зависимости от количества пересадок получают первичную, вторичную закваску и т.д. С увеличением количества пересадок усиливается способность к размножению и биохимическая активность культуры, в том числе энергия кислотообразования [4].
Производственную закваску готовят в значительно больших объемах и используют для выработки продуктов. Для получения ее в пастеризованное и охлажденное молоко вводят лабораторную закваску в количестве от 1 до 3% и оставляют для сквашивания на 8-10 ч (при наличии в закваске молочнокислых стрептококков) или 4-6 ч (при наличии молочнокислых палочек).
Весь цикл приготовления производственной закваски, начиная с пастеризации молока, его охлаждения, заквашивания и хранения готовой закваски, проводят в одной емкости во избежание попадания посторонних микроорганизмов. По этой же причине закваску не перемешивают.
Качество производственной закваски тщательно контролируют и, если при просмотре препарата под микроскопом обнаруживается посто-
ронняя микрофлора, то немедленно вырабатывают производственную закваску на свежей лабораторной. Свежеприготовленная закваска обладает наибольшей кислотообразующей активностью. Если закваску нельзя использовать сразу после сквашивания, ее охлаждают до 4-6°С и хранят до использования, но не более 24 ч, так как при дальнейшем хранении в ней развивается посторонняя микрофлора [7].
1.3 Технология производства кефира
Особенность выработки продуктов диетических заключается в очень тщательном отборе сырья. Для производства диетических продуктов используют молоко высококачественное в гигиеническом отношении, т.е. минимальной механической и бактериальной загрязненностью и кислотностью не более 19°Т. Молоко должно быть биологически полноценным, содержать витамины и свободные аминокислоты в количестве, необходимом для успешного развития в нем микрофлоры.
Диетические кисломолочные продукты, несмотря на их многообразие, вырабатывают по общей технологической схеме. Подготовленное молоко сквашивается заквасками определенных чистых культур, после чего полученный сгусток охлаждается и созревает. Отличается производство отдельных продуктов, как правило, температурными режимами некоторых операций, внесением наполнителей и применением заквасок различного состава [2].
Диетические продукты могут вырабатываться как термостатным, так и резервуарным способом. В обоих случаях применяют высокотемпературный режим пастеризации молока при 85°С с выдержкой в течение 10 мин.
На современном этапе молочная промышленность вырабатывает кисломолочные продукты термостатным и резервуарным способами.
Высокотемпературная пастеризация способствует более полному уничтожению «дикой» микрофлоры молока, попадающей в него из окружающей среды (она может повлиять на направление микробиологических процессов), и тем самым создает благоприятные условия для развития полезной микрофлоры, вносимой в виде заквасок [17].
При повышенной температуре пастеризации денатурирует альбумин, наиболее лиофильный белок молока. Установлено, что лучшую консистенцию продукт приобретает при почти полной денатурации сыворо-точных белков (около 95% общего содержания). В денатурированном состоянии альбумин теряет способность связывать воду, при этом создаются условия для более полного набухания нази – основного белка молока, от степени набухания которого зависит плотность сгустка простокваш.
Пастеризованное молоко охлаждают до температуры сквашивания (32-42°С в зависимости от видового состава культур в закваске) и при этой температуре вносят в него чистые культуры молочнокислых бактерий в виде производственной закваски в количестве 3-5%.
При термостатном способе производства молоко с закваской после перемешивания разливают в бутылки, укупоривают их алюминиевыми поталями, на которых тиснением обозначают номер завода, наименование продукта, номер ОСТа и конечный срок реализации продукта. Укупоренные бутылки с заквашенным молоком направляют в специальные теплые камеры – термостаты, где поддерживается температура, необходимая для развития молочнокислых бактерий, сквашивание продолжается около 6 ч и заканчивается при кислотности около 75-85ºТ и образовании слабого, слегка колышущегося в центре сгустка [11].