Выбор сырья: молоко и молочные

Р. Эрли, Harper Adams University College

Как основной продукт, которым начинает питаться новорожденное млекопитающее, молоко является важным источником жиров, протеинов, углеводов, витаминов и мине­ральных веществ, влияющих на развитие тканей и костей организма, на его развитие и рост.

Молоко — это продукт, который благотворно влияет на организм человека любо­го возраста, как в случае употребления в натуральном виде, так и в случае, когда моло­ко используется как основа для производства иных молочных продуктов и молочных добавок для других продуктов. Питательный состав молока различных животных ши­роко варьируется, однако коровье молоко применяется наиболее широко как для упот­ребления в готовом виде, так и для приготовления различных молочных продуктов. Козье и овечье молоко также не обойдено вниманием и применяется в основном в изготовлении сыров.

Основное применение молока в сфере охлажденных продуктов — это, собственно, само молоко как готовый продукт, а также различные молочные компоненты, исполь­зующиеся для производства охлажденных продуктов. Большинство молочных продук­тов, таких как сыры и йогурты, имеют длинную историю своего развития, другие же появились в сравнительно недавнее время. Развитие производства подобных продук­тов связано с движением современного рынка в сторону удобных для приготовления полуфабрикатов и торговли готовыми изделиями, которыми в большинстве случаев являются охлажденные продукты.

 Состав молока

Вода является основным компонентом молока, и многие технологии, использующиеся в молочной промышленности, основаны на контроле процентного содержания воды в готовом продукте. Процентное содержание воды в коровьем молоке обычно составля­ет 87,5%; молоко имеет высокую активность воды (аи,) — около 0,993 [15], что без соответствующей термической обработки или упаковки приводит к подверженности продукта быстрой порче бактериями. Также немаловажную роль в сохранности мо­лочных продуктов имеют условия хранения. Производство большинства молочных про­дуктов основано на частичном или полном удалении воды из готового продукта при сохранении его вкусовых характеристик. Пищевая ценность цельного молока приведе­на в табл. 2.1 в соответствии с пропорциональным содержанием основных сухих ком­понентов: молочных жиров, лактозы (молочного сахара), молочных белков (казеин и белки сыворотки), минеральных веществ и шлаков.

Таблица 2.1. Основные питательные вещества (А), основные компоненты (В), содержащиеся в коровьем молоке, и основные компоненты сухой основы молока (С)

Компоненты (на 100 мл) А В С
Жир, г 4,01 3,90 30,80
Белки, г: 3,29 3,20 25,30
казеин - 2,60 20,60
белки сыворотки - 0,60 4,70
Лактоза, г 4,95 4,80 37,90
Зола - 0,75 5,90
Кальций, мг 119,00 -
Железо, мг 0,05 - -
Натрий, мг 56,70 - -
Витамин А (эквивалент ретинола), мг 57,20 - -
Тиамин, мг 0,03 -
Рибофлавин, мг 0,17 - -
Ниацина эквивалент, мг 0,83 - - -
Витамин В12, мкг 0,41 - -
Витамин С, мг 1,06 - -
Витамин Э, мкг 0,03 - -
Энергетическая ценность:
кДж 283,60 - -
ккал 67,80 - -

Источники: По [15] и [30].

Функциональный подход

Различные сухие компоненты молока описываются термином «функциональные свой­ства», означающим, что они удовлетворяют специфическим требованиям пищевых систем, таким как эмульгирование, сгущение и связывание воды. Некоторая логиче­ская неувязка термина «функциональные свойства» объясняется тем, что все виды продуктов и их компоненты сугубо функциональны [1]. Разработка так называемой «функциональной еды», или продуктов с медицинскими и расширенными свойства­ми, где слово «функциональный» было приложено к пищевому продукту, вызвало не­которое смятение обывателя. Все вышесказанное показывает, что молочная промыш­ленность и производители продуктов питания, использующие молочные ингредиенты, оценили функциональные свойства молочных компонентов и используют это знание для получения продуктов со специфическими и расширенными свойствами [27]. Свойства молочных продуктов в натуральном виде (например, сливок, масла, сыра, йогурта) в значительной степени зависят от функциональных свойств сухих компонен­тов входящего в них молока. Комбинации и пропорции сухих компонентов молока могут изменяться сообразно с желаемым качеством продукта и служить усилению параметров, которые характеризуют молочный продукт. В других случаях комбини­рование молочных ингредиентов, входящих в состав молочного продукта, определено желанием получить продукт с максимальным набором специфических функциональ­ных свойств. Функциональные свойства основных компонентов молока приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Функциональные свойства сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО)

Казеин Белки сыворотки Лактоза Молочные жиры
Эмульгирование жиров Пенообразование Соединение с воздухом Пенообразование
Пенообразование Сгущение Антисептичность Сыпучесть
Осаждение посредством Са2+ Распад при температуре Пенообразование Гигроскопичность
Осаждение химозином Растворимость при любом pH Ароматическая основа Малая сладость (27-39% сахарозы)
Растворимость при pH > 6 Блеск

Подавление

кристаллизации сахарозы

Связывание воды Расслоение Жирность Уникальный вкус

Источники: По [12].

Органолептические свойства

Органолептические свойства молока и молочных продуктов являются прямым след­ствием сочетания компонентов продукта и стоят в прямой зависимости от их каче­ства. Компоненты молочного продукта — следствие происходящих в молоке хими­ческих процессов, они дают начало физическим свойствам продукта, и восприятие потребителем продукта определяется как химическими процессами, так и его физи­ческими свойствами. Химические и физические свойства молочных продуктов опреде­ляются качеством исходного молока, процессом производства, условиями хранения и общим контролем производства. Производитель стремится заявить о качестве продук­та и, как следствие, о его максимальной пригодности для потребителя, однако деятель­ность микроорганизмов и химические процессы окисления могут (и зачастую при­водят) к изменению химических и физических свойств продукта, в свою очередь приводящих к снижению качества и потере потребительских свойств товара. Потре­битель судит о качестве молочного продукта по внешнему виду, запаху, вкусу и струк­туре продукта. Характеристики продукта, которые вызывают особое ощущение от продукта, могут рассматриваться как его характерные особенности. Например, сыр «голубой стилтон» может быть оценен по виду, аромату, текстуре и вкусу, где характер­ный вкус масла является отличительной особенностью и критерием привлекательно­сти данного вида сыра. Йогурт определяется по его чистому, кислому вкусу и гладко­сти вкусового ощущения.

Белизна жидкого молока объясняется рассеиванием света в глобулах молочного жира, коллоидных частицах казеината кальция и фосфата кальция [26], несмотря на присутствие каротина, определяющего желтоватый цвет молочного жира. Вкус моло­ка составляется как из вкуса основных компонентов, так и находящихся в молоке незначительных примесей. Глобулы молочных жиров, содержащих липиды, фосфо­липиды и казеин, в основном определяют характерный вкус молока. Вкус масла — следствие сочетания молочных жиров и сыворотки [31], однако этот вкус также объяс­няется относительно высоким содержанием коротких цепочек жирных кислот, кото­рые образуют триацилглицерин. Неферментированные молочные продукты в основ­ном описывают как имеющие характерный чистый молочный вкус, тогда как вкус ферментированных продуктов определяется превращением лактозы в молочную кис­лоту. Использование гомоферментативных микроорганизмов позволяет получить бо­лее чистый молочный вкус, так как эти бактерии в дополнение к молочной кислоте продуцируют альдегиды, кетоны и спирт, что может служить основой широкого спек­тра вкусовых ощущений. Молочный запах образуется в основном наличием жирных кислот с более чем 12 атомами углерода, условно называемыми «летучими жирными кислотами» [4]. Масляная кислота — жирная кислота с четырьмя атомами углерода и температурой плавления -7,9 °С, составляет 5-6% молочного жира и в значительной степени определяет вкус и запах масла.

Запах и вкус молочных продуктов может быть изменен сознательно или самопро­извольно посредством деятельности микроорганизмов. Биохимическая активность, в некоторых случаях деятельность плесневых грибков и дрожжей, может способство­вать улучшению вкуса сыров. Для наглядности можно привести в качестве примера зрелый сыр камамбер , вкус и запах которого частично улучшены за счет гидролиза триацилглицерина и высвобождения части жирных кислот, распада протеинов на ам­миак и другие компоненты.

Консистенция молока характеризуется в первую очередь влажностью и содержани­ем жира, существенную роль играют и такие факторы, как кислотность (pH). В йогуртах скисание казеина до изоэлектрической точки способствует образованию геля. В сырах уменьшение содержания влаги в продукте ведет к увеличению твердости сыра. Содер­жание жира и химические процессы оказывают прямое действие на консистенцию продукта и вкусовые ощущения. Так как содержание жирных кислот в молочном жире способно варьироваться в зависимости от времени года, то, как правило, летний мо­лочный жир более мягкий и желтый, чем зимний. Это может иметь значение, когда масло распространяется как готовый продукт, но для других продуктов может не иметь существенного значения. В настоящей книге мы не собираемся рассматривать весь на­бор факторов, имеющих значение для формирования потребительских свойств мо­лочных продуктов, и обращаться к классическим данным по химии молока, так как детальное исследование вкусовых и потребительских качеств молочных продуктов проведено в работе [5].

Микробиологические параметры молочных продуктов

Производители молочных продуктов предоставляют микробиологические параметры своих продуктов вместе со спецификацией на эти продукты. Несмотря на то что про­изводители имеют возможность вводить свои собственные стандарты, микробиоло­гические параметры для некоторых видов молочной продукции определены в [23] и приняты большинством производителей. В табл. 2.3 перечислены рекомендации ТЖГ для молока, сливок и молочной продукции, в табл. 2.4 —данные по сухому молоку, а индикаторы и вредные микроорганизмы перечислены в табл. 2.5.

Таблица 2.3. Микробиологические параметры молока, сливок и других молочных продуктов

Микроорганизмы Норма Максимальное содержание

Salmonella spp.

L. monocytogenes S. aureus E. coli 0157*

в 25 мл или г не обнаружены в 25 мл или г не обнаружены

< 20 на г

в 25 мл или г не обнаружены

в 25 мл или г не обнаружены

103на г

103 на г

в 25 мл или г не обнаружены

* Для продуктов из цельного молока.

Источник: По [23].

Таблица 2.4. Микробиологические параметры сухого молока

Микроорганизмы Норма Максимальное содержание

Salmonella spp.

S. aureus

B.cereus

C.perfringens

в 25 мл или г не обнаружены

< 20 на г

<102 на г

<102 на г

ND в 25 мл или г

103 на г

103 на г

103 на г

Источник: По [23].

Таблица 2.5. Показатели и вредные микроорганизмы для молока, сливок, молочных продуктов и сухого молока

Продукт Микроорганизм Норма Максимальное содержание
Мягкий сыр (сырое молоко) E. coli <102 104
Плавленый сыр Количество аэробов <102 105
Количество анаэробов <10 105
Другие сыры Колиформы <102 104
Энтеробактерии <102 104
E. coli <10 <103
Пастеризованное молоко и сливки Коли-формы <1 <102
Энтеробактерии <1 <102
Другие пастеризованные молочные Коли-формы <10 104
продукты Энтеробактерии <10 104
E. coli <10 <103
Дрожжи (йогурт) <10 105
Сухое молоко Аэробы <103 В зависимости от продукта
Энтеробактерии <102 104
E. coli <10 <103

Источник: По [23].

Охлажденные молочные продукты и молочные компоненты, используемые в охлажденных продуктах.

Молочная промышленность производит много молочных продуктов, включающих охлажденный продукт в натуральном виде, и множество молочных продуктов, кото­рые включаются в другие охлажденные продукты в виде добавок. Невозможно в дан­ной главе детально рассмотреть все молочные продукты и молочные компоненты, ис­пользуемые для приготовления охлажденных продуктов. Мы можем привести только основные продукты и дать краткий обзор.

Пастеризованное молоко

Пастеризованное молоко широко представлено на рынке. В Великобритании содержа­ние жира в молоке определено законом (табл. 2.6). Эти данные также используются для производства охлажденных продуктов, в частности, основы для изготовления со­усов (таких, как бешамель) и сыров для готовых продуктов. В процессе производства пастеризованного молока сырое молоко очищают с помощью центрифуги для удале­ния нерастворимых примесей и соматических клеток. В соответствии с английскими положениями о молочной продукции [2], молоко очищают при температуре не ниже 71,1 °С в течение не менее 15 с*. Отрицательный фосфатазный тест (определение сте­пени пастеризации молока по снижению в нем активности щелочной фосфатазы) оп­ределяет длительность тепловой обработки, а положительный пероксидазный тест не допускает перегрев молока (выше 80 °С). Частично обезжиренное и обезжиренное молоко используется для изготовления сливок при помощи герметичного сепаратора (см. [6,11]). Гомогенизация при высоком давлении используется для уменьшения раз­мера глобул молочного жира с 20 мкм до 1-2 мкм, для предотвращения образования прослойки из сливок и возможного образования «сливочных пробок» в стеклянных бутылках. Для продажи молоко разливают в стеклянные бутылки, ламинированный картон или в пластиковые (из ПЭВП) контейнеры [41].

Таблица 2.6. Типы молока, продаваемого в Великобритании

Тип молока Описание

Натуральное цельное молоко Гомогенизированное цельное молоко Стандартизованное цельное молоко

Стандартизованное гомогенизированное цельное молоко

Частично обезжиренное молоко Обезжиренное молоко

Молоко без каких либо изменений в составе Гомогенизированное молоко без изменений в составе Молоко стандартизованное, с минимальным содержанием жира в 3,5%

Молоко стандартизованное, гомогенизированное с минимальным содержанием жира в 3,5%

Молоко с содержанием жира между 1,5 и 1,8%

Молоко с содержанием жира менее чем 0,1%

* Процесс пастеризации, применяемый для уничтожения патогенной микрофлоры. — Прим. науч. ред.

Для промышленного использования пастеризованное молоко может поставляться в автомобильных цистернах из нержавеющей стали или однотонных контейнерах, снаб­женных поддонами. Поскольку пастеризация не уничтожает все микроорганизмы, изначально присутствующие в сыром молоке, во избежание микробиологической активности молоко должно храниться при температуре ниже 8 °С. Порча пастеризо­ванного молока, имеющего небольшой срок хранения, вызывается, как правило, мик­робиологической активностью в период после пастеризационного хранения. Наиболее часто порчу вызывают грам-отрицательные бактерии — психротрофы [39]. В работе [18] была описана возможность сохранения в молоке термоустойчивых микроорга­низмов (таких, как энтерококки, Streptococcus thermophilus, молочные бактерии), рав­но как и спорообразующих микроорганизмов вида Bacillus и Clostridium. Потери каче­ства пастеризованного молока возможны из-за скисания и реакций распада белков (которые протекают, как правило, при низкотемпературном хранении). Так, например, протеаза, производимая Pseudomonas fluorescent, проходит цикл пастеризации даже несмотря на то, что сам организм гибнет. Прогорклость сливок вызывает Bacillus cereus.

Сливки

Сливки, поступающие на рынок, производятся, как правило, для домашнего использо­вания с минимальным содержанием жира, как показано в табл. 2.7. При производстве охлажденных продуктов сливки входят в состав различных супов, соусов и добавок. Содержание жира в сливках для промышленного использования определяется многи­ми факторами — способностью к взбиванию, закачиванию, упаковке, транспортиров­ке и ограничениями по хранению. Сливки представляют собой эмульсию типа «масло в воде», причем глобулы молочного жира в негомогенизированных сливках имеют диаметр от 0,1 до 20 мкм (в среднем 3-4 мкм). Эти размеры ограничены мембранами глобул, которые включают в себя фосфолипиды, липопротеины, цереброзиды, белки и другие компоненты. Мембраны обладают поверхностной активностью или поверхностными свойствами. Большинство липидов в молочном жире представляет триацилглицерин с небольшими добавками ди- и моноацилглицеринов.

Молочный жир также содержит растворенные витамины A, D, Е и К. Сливки отде­ляются от молока посредством центрифуги. В настоящее время используют герметич­ные сепараторы, способные производить сливки с жирностью до 70%. Далее сливки пастеризуют при температуре не менее 72 °С в течение не менее 15 с и подвергают

Таблица 2.7. Минимальное содержание жира в сливках, %, продаваемых в Великобритании

Half cream (сливки с половинным содержанием жира) 12%
Cream или single cream (сливки) 18%
Sterilised half cream (стерилизованные сливки с половинным содержанием жира) 12%
Sterilised cream (стерилизованные сливки) 23%
Whipped cream (взбитые сливки) 35%
Whipping cream (сливки для взбивания) 35%
Double cream (сливки с двойным содержанием жира) 48%
Clotted cream (топленые сливки) 55%

положительному фосфатазному и отрицательному пероксидазному тестам. Обезжи­ренные наполовину и обычные сливки проходят гомогенизацию под высоким давле­нием для предотвращения расслоения, а сливки с двойным содержанием жира могут быть подвергнуты гомогенизации при низком давлении для устранения сгущения про­дукта. Сливки, предназначенные для последующего взбивания, для сохранения их ка­честв остаются негомогенизированными. Топленые сливки — традиционный продукт юго-западной части Англии. Некоторые существующие способы производства этого молочного продукта были описаны в работе [51]. Данный процесс включает в себя нагревание молока (в ходе которого топленые сливки снимают) или 55%-ные сливки нагревают до умеренной температуры (обычно 75-95 °С), из-за чего сливки сворачи­ваются.

Для продажи сливки поставляются в полистироловых сферических емкостях с плоским верхом, обработанных противогрибковым средством. В работе [6] было отме­чено, что при упаковке сливок важно избегать света, который может послужить при­чиной самоокисления жиров и предупреждать попадание посторонних примесей и впитывание воды. Для промышленного использования пастеризованный продукт по­ставляется в автоцистернах из нержавеющей стали или в однотонных пеллеконах с поддонами. И розничный, и промышленный продукт нуждается в хранении в охлаж­денном состоянии при -8 °С. В работе [45] рассматриваются некоторые условия поте­ри сливками их качества. Плохое микробиологическое состояние может снизить срок хранения продукта ниже 10-14 суток, а распад липидов в результате естественной ак­тивности микроорганизмов может вызвать прогорклость сливок. Физическими де­фектами может явиться низкая вязкость, отделение сыворотки и плохое взбивание сливок.

Сметана

Сметана используется как в домашних условиях, так и для промышленного производ­ства (в основном для приготовления различных соусов). Сметана получается фер­ментацией сливок (неменее чем с 18%-ным содержанием жира) микроорганизмами — такими, как Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris и Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris. Ферментация служит для выделения казеина в изоэлек- трической точке (pH 4.6) и формирования продукта. Продукт для продажи на рынке может быть ферментирован в горшках, однако для промышленного применения требу­ется производить продукт такой консистенции, чтобы он мог перекачиваться по тру­бам и далее транспортироваться в 20-килограммовых гофрированных флягах или однотонных пеллеконах. Перед процессом ферментации сливки пастеризуют, причем присутствие молочной кислоты служит предохранительным фактором для продук­та, но несмотря на это, сметана должна храниться в холодных условиях при -5 °С. Срок хранения при этих условиях может достигать 20 дней. «Creme fraîche» (свежие сливки, фр.) — это разновидность сметаны, изготовленной из гомогенизированных сливок с содержанием жира 18-35% с использованием молочнокислых бактерий (Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris и Lactococcus lactis subsp. lactis vardiacetylactis). Инкубация микроорганизмов идет при 30-32 °С в тече­нии 5-6 ч и позволяет получить продукт с pH, лежащим в пределах 4,3-4,7. Разме­шанные или сгущенные «creme fraîche» поставляются в розничную торговлю для не­посредственного употребления и изготовления охлажденных десертов, а в молочной индустрии данный продукт используется в маринадах, соусах, десертах и готовых про­дуктах, причем он поставляется в различной таре, включая 20 кг фляги и однотонные пеллеконы.

Сливочное масло

Домашнее применение сливочного масла хорошо известно, а использование масла как добавки при приготовлении охлажденных продуктов находит свое применение в ос­новном в супах и соусах. Оно является компонентом соуса «рю» [roux - рыжий, фр.], где используется вместе с мукой. Чесночное и травяное масло применяются как вкусо­вая добавка к охлажденным готовым продуктам и острым блюдам, добавляется в чес­ночный хлеб и используется как приправа для приготовления мяса — в частности, говядины, цыплят, рыбы. Производство несоленого масла включает в себя процесс ин­версии эмульсии «масло в воде», представляющей собой сливки, в эмульсию «вода в мас­ле», что является собственно маслом. Некоторое количество существующих методов были рассмотрены в работе [28]. Наиболее распространенным методом получения мас­ла является метод Фритца и Сенна (Fritz and Senn method), который заключается в быстром охлаждении 42%-ных сливок до 8 °С и выдерживании их при этой температу­ре в течение 2 ч с последующим повышением температуры до 20-21 °С и повторным охлаждением до 16 °С (или температуры взбивания масла). Процесс изменения тем­пературы уменьшает количество примесей в кристаллах жира, находящихся в виде глобул, что достигается кристаллизацией триацилглицеринов с более высокой темпе­ратурой плавления до чистых кристаллов. Это также улучшает пластичность молочно­го жира, особенно, когда в масле велико содержание соединений йода и оно слишком твердое.

Процесс тепловой обработки сливок выполняется маслоделом непрерывно в ходе четырех технологических ступеней получения масла: маслобойный цилиндр взбивает сливки, что приводит к тому, что мембраны глобул молочного жира слипаются, крис­таллы жира объединяются; ступень сепарирования выделяет жидкость из масла; сту­пень отжима служит дальнейшему удалению жидкости из продукта; на последней сту­пени происходит механическое размягчение масла. При изготовлении соленого масла соль добавляют в масло во время последней ступени процесса. Соль растворяют в жидкости для получения рассола с 1,6-2,0%-ным содержанием соли и порциями до­бавляют в масло для получения результирующего соотношения «соль-вода» около 11% — достаточного для подавления деятельности микроорганизмов. Активность мик­роорганизмов — не единственная причина снижения качества масла. Процессы испаре­ния влаги служат причиной поверхностного изменения цвета продукта, а выдержива­ние масла на свету приводит к окислительным процессам и прогорклости масла [43]. Чтобы избежать попадания света и создать помеху влаге, масло для продажи упаковы­вают в бочки или оборачивают фольгой. Для промышленности масло поставляется в полиэтиленовой пленке в 25-кг блоках, упакованных в коробки из гофрированного картона. Молочное масло может быть изготовлено из сливок путем ферментации их молочнокислыми бактериями. Вкус изготовленного масла может быть имитирован с помощью добавок необходимых компонентов в процессе изготовления масла [42]. Чесночное и травяное масло изготовляют путем смешивания соответствующих ком­понентов и прессованием (для получения нужной формы и размера).

 Обезжиренное концентрированное и обезжиренное сухое молоко

Обезжиренное концентрированное и сухое молоко находят применение в сладких кре­мах, подливах, супах, соусах, маринадах и десертах. Обезжиренное молоко — побоч­ный продукт сепарирования сливок и содержит около 91% воды. Из сухих веществ молока в продукте содержатся белки, лактоза и минеральные вещества со следами жиров. Концентрированное молоко получают с помощью вакуумного выпаривания ис­ходного продукта до достижения 35% -ного содержания СОМО в продукте, достаточ­ного для основных видов применения и для производителей. Большой уровень содержа­ния сухих компонентов в продукте повышает вязкость продукта, уменьшает срок хранения и увеличивает кристаллизацию лактозы. Концентрированное обезжиренное молоко нуждается в хранении в охлажденном состоянии. Сухое обезжиренное молоко изготавливается методом высушивания разбрызгиваемого молочного концентрата до достижения 60% содержания сухих веществ. Качество сухого молока напрямую зави­сит от сухих примесей в сушильном агрегате. Высокое содержание сухих веществ при­водит в целом к высокой плотности продукта. Плотность более 0,65 кг/м3 позволяет получить высокое качество продукта с минимальным образованием пыли при транс­портировке. Сухое молоко имеет влажность менее чем 3,5%, а активность воды — око­ло 0,2. Сухое молоко может храниться много месяцев при комнатной температуре без ухудшения качественных показателей. Гранулированное сухое молоко, обладающее хорошей растворимостью, может быть изготовлено с использованием двухступенча­того процесса сушки, как правило, с использованием сушилок-распылителей с раз­дельными жидкостными ваннами. Предварительный разогрев молока перед процес­сом сушки важен для сохранения термостабильности молочных белков [13].

 Концентрат молочной сыворотки и сухая молочная сыворотка

Концентрат молочной сыворотки применяется при производстве маргаринов и немо­лочных изделий — таких, как паштеты. Этот продукт может применяться также при составлении супов, соусов и десертов. Сладкая сыворотка — побочный продукт коагу­ляции ферментов в процессе сыроварения. Сыворотка имеет pH в пределах 5,8-6,6 и титруемую кислотность (ТК) в пределах 0,1-0,2%. Среднекислая и кислая сыворотки используются для изготовления кислых сыров и казеина. Сладкая сыворотка наибо­лее часто используется для производства концентрата и сухой молочной сыворотки. Содержание воды в пределах 94% и наличие молочнокислых бактерий делают этот продукт крайне скоропортящимся. Процентное содержание сухих веществ в сладкой сыворотке достигает 5,75%, из которых 75% приходится на долю молочного сахара (лактозы). Концентрат сыворотки получают вакуумным выпариванием, где низкая растворимость лактозы позволяет получить 30%-ное содержание ее в продукте. Кон­центрат поставляется в автоцистернах и хранится около 2-3 сут при температуре ниже 8 °С. Для обеспечения преобладания в продукте моногидрата лактозы негиг­роскопичный порошок молочной сыворотки получают методом кристаллизации лак­тозы при температуре 93,5 °С. Кристаллизация молочного сахара происходит в су­шильных агрегатах до концентрации СВ в 58-62% и получения плотного порошка. Деминерализованный порошок сыворотки может быть получен методом ионного обмена и электродиализа [20], а также методом нанофильтрации. Как и сухое моло­ко, сухая молочная сыворотка может храниться при нормальной температуре много месяцев.

 Лактоза

Лактоза (или молочный сахар) находит применение при составлении супов или со­усов. Она представляет собой соединение моносахаридов D-глюкозы и D-галактозы. В процессе гидролиза с использованием фермента ß-галактозидазы лактоза превраща­ется в 4-α-β-галактопиранозил-D-глюкопиранозу. Лактоза встречается в α- и ß-кристаллических формах, но возможны также и аморфные соединения. Углеводы менее сладки, чем сахароза, и как редуцирующие сахара применяются в некоторых пищевых продуктах для придания им потемнения по реакции Майяра. При промышленном при­готовлении продуктов обычно предпочитают безводный а-моногидрат лактозы благо­даря его сыпучести и негигроскопичности — он легко хранится без потери качества. Для обеспечения получения кристаллов моногидрата а-лактозы сыворотку сгущают до более чем 65%-ного содержания сухих веществ для формирования перенасыщенно­го раствора и выпаривают при температуре, не превышающей 95 °С. В процессе скач­кообразного охлаждения формируются кристаллы а-лактозы. Зерна лактозы исполь­зуются для контроля размера кристаллов менее 25 мкм или для контроля порога вкусовых ощущений. Кристаллы лактозы обычно отделяют от концентрата сыворот­ки с помощью декантирующей центрифуги, промывают, высушивают с помошью суш­ки в псевдоожиженном слое и упаковываются в многослойные бумажные мешки, по­крытые изнутри полиэтиленом.

 Обычные и «греческие» йогурты

Йогурт относится к наиболее популярным охлажденным молочным продуктам. В на­стоящее время в холодильниках супермаркетов можно обнаружить йогурты самых различных названий и вкусов. Промышленное применение йогуртов включает в себя изготовление охлажденных подлив, соусов, супов, десертов, начинок и разнообразных готовых продуктов (например, соуса кэрри и других национальных блюд). Йогурт производится из цельного, нормализованного и обезжиренного молока методом фермен­тации. Кислотность (pH) нормального молока составляет в среднем 6,5-6,7, однако ферментация молочного сахара в молочную кислоту с помощью молочнокислых бак­терий снижает pH до 2,6, что приводит к образованию геля. Контроль времени фер­ментации позволяет задержать pH в пределах 3,8-2,4. Микроорганизмы Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и Streptococcus salivarius subsp. thermophilus в производстве йогуртов применяются уже давно, однако могут использоваться и другие микроорга­низмы — например, для придания продукту более выдержанного фруктового аромата и снижения кислого вкуса используются такие микроорганизмы, как Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei subsp. casei и Bifidobacterium. В промышленном произ­водстве йогуртов используется молоко с различным содержанием жира. На рынке представлены йогурты, изготовленные как из обезжиренного молока, так и из нату­рального с естественной жирностью. Чтобы повысить вязкость и довести обезжирен­ное молоко до уровня содержания сухих веществ в пределах от 8,5 до 12-14%, при производстве йогуртов часто добавляют сухое молоко. Помимо этого, для увеличения вязкости и улучшения консистенции в йогурты могут добавляться желатин и гидро­коллоиды (такие, как модифицированный крахмал или гуар). В общем случае йогурт готовится из разогретого в течение пяти минут до 90-95 °С молока, которое было нормализовано по сухому веществу и жирам. Термообработка убивает бактерии и очищает молоко от спорообразующих организмов, также уничтожаются бактериофа­ги, которые в дальнейшем могут помешать деятельности молочнокислых бактерий. Белок молочной сыворотки денатурирует, что повышает вязкость продукта. Затем молоко охлаждают примерно до 42 °С, добавляют около 2% закваски и осуществляет­ся ферментация продукта в закрытом объеме. Закваской может служить либо культу­ра молочнокислых бактерий, либо прямое введение в сырье замороженного концент­рата, подвергнутого сублимационной сушке. Дальнейшее развитие микроорганизмов, уменьшающее pH, может быть остановлено перемешиванием и охлаждением коагу­лята, а затем механическим размешиванием добиваются равномерности консистен­ции продукта, который в дальнейшем может быть использован для изготовления обычных или фруктовых йогуртов, а также использоваться как промышленное сы­рье. При использовании в качестве промышленного сырья йогурт пастеризуют для уничтожения молочнокислых бактерий и устранения дальнейшего неконтролируе­мого скисания продукта. В большинстве случаев йогурт поставляется в 20-кг канист­рах. Пастеризованный йогурт может храниться несколько недель при температуре не более 16 °С.

Йогурты на рынке представлены в очень широком диапазоне, включая варианты мешанных и фруктовых йогуртов, которые могут состоять из различных комбинаций йогурта, фруктов и злаков. Содержание жира в йогурте зависит от конкретного про­дукта и может колебаться в широких пределах — от полностью обезжиренных до продуктов с очень высоким содержанием жира. Так называемый «греческий йогурт» условно относится к разряду «неправильных» йогуртов. Молочная сыворотка при его производстве удаляется, что позволяет повысить содержание сухих веществ до 22- 26%, в результате чего получается густой продукт, напоминающий по текстуре сливоч­ный сыр. В последнее время на рынке замечен рост интереса к биоферментированным йогуртам и к «здоровой пище». Продукты, ферментированные такими микроорганиз­мами, как Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei subsp. casei и Bifidobacterium об­ладают ярко выраженными лечебными свойствами, и, как отмечается в работе [33], многие заквасочные культуры используются для получения специфического вкуса и консистенции йогурта и сходных с ним кисломолочных продуктов (см. также «Йогурт и другие кисломолочные продукты: научные основы и технологии / А. Тамим, Р. Ро­бинсон. — Пер. с англ. — СПб.: Профессия, 2003»).

Сыры

Сыры представлены на рынке очень широкой гаммой продукции. Некоторое количе­ство продуктов используется для домашнего употребления, но сыр находит примене­ние и при приготовлении охлажденных пищевых продуктов питания, и как один из компонентов для приготовления различных соусов и экзотических готовых блюд. На­пример, сыры чеддер, грю, пармезан, пекорино и др. используются в таких блюдах, как лазанья, печеная картошка и прочих жареных блюдах, требующих обсыпания сыром. Маскарпон может использоваться для сгущения соусов, Горгонзола - для придания соусам экзотического вкуса.

По основному соглашению об охлажденных пищевых продуктах сыр попал в две категории [21]. Мягкие сыры, созревающие на грибках, и сливочные сыры отнесены к категории 2 как продукты, требующие хранения при температуре от 0 до +5 °С, тогда как твердые сыры и плавленый сыр относятся к категории 3 и должны хранить­ся при температуре, не превышающей 8 °С. Английское положение по безопасности продуктов питания от 1995 г. устанавливает необходимость хранения охлажденных пищевых продуктов питания при температуре 8 °С и ниже. Очевидно, что большин­ство твердых сыров не могут созревать при низких температурах и может потре­боваться хранение их при температуре выше 8 °С. В этих случаях рекомендуется научное изучение условий безопасности продуктов питания [46], базирующееся на разумной интерпретации фактора микробиологической опасности — так, как это ре­комендуется в [9]. Сыры производятся из молока и молочных продуктов с помощью ферментации молочнокислыми бактериями, но чаще с помощью протеолитических реакций при использовании специальных ферментов (как правило, химозина) для створаживания молока, из которого путем отделения сыворотки получается сухой продукт, который в дальнейшем может или дозревать, или нет (в зависимости от конкретного метода). На некоторых этапах созревания может использоваться допол­нительная микрофлора (например, плесневые грибы), которая способна содейство­вать процессу вызревания. В настоящее время известно огромное число разновидно­стей сыров — в работе [17] сообщается, что их число превышает 1000. На затруднения в классификации и перечислении сыров указывается и в работе [45], где предлага­ется система классификации, построенная на составе продукта и характеристиках их созревания и содержании влаги. Вполне очевидно, что сыр может быть характе­ризован как «зрелый сыр», «сыр, созревший на грибках» или «незрелый или сырой сыр» [8].

Зрелый сыр

Сыры этого типа продаются как охлажденные пищевые продукты, включая и разно­образные их вариации (пармезан, чеддер, грю, эдам и куезо манчего). Зрелые сыры могут продаваться для домашнего употребления в виде «нарезки», упакованными в вакуумную упаковку или с использованием упаковки в регулируемой базовой среде. Для промышленного использования зрелые сыры поставляются, как правило, в бло­ках, «головах», которые в дальнейшем либо разрезаются, либо измельчаются. Как для домашнего, так и для промышленного применения поставляются также тертые сыры, упакованные в мешочки. Хотя зрелые сыры значительно отличаются по виду, вкусу, запаху, текстуре и т. д., все они базируются на основных ступенях технологи­ческой цепи, а именно:

  • пастеризованное или непастеризованное цельное молоко (например, эмменталь — зрелый сыр из непастеризованного молока);
  • закваску из бактерий молочнокислого брожения добавляют в молоко, которое созревает при температуре, достаточной для активности микрофлоры;
  • сычуг (с протеолитическим ферментом химозином) добавляют для формиро­вания коагулята;
  • створоженную массу режут для отделения сыворотки;
  • сыворотку удаляют;
  • творог уплотняют, прессуют;
  • творог солят (это может происходить или до начала формования сыра, или ког­да творог помещают в формы, или после, когда сыр достают из форм);
  • творог помещают в круглые или иные формы для придания сыру желаемой формы;
  • сыр помещают на хранение и вызревание.

Технологические стадии производства сыра чеддер приведены в табл. 2.8. Каче­ство зрелого сыра зависит от сочетания компонентов, или (как в случае с сыром чед-

Таблица 2.8. Обзор производственных процессов при изготовлении сыра чеддер

День І. Дельное молоко (а) Нормализация молока для получения соотношения жир-казеин 1:0,7
(б) Пастеризация при 71,9 °С в течение 15 с
(в) Охлаждение до 29,5 °С и заполнение сырного чана
(г) Добавление закваски в объеме 1,5-3% объема молока — обычно смешанной молочнокислой культуры, основанная на Lactococcus lactis subsp. lactis и Lactococcus lactis subsp. сгеmоris
(Д) Выдерживание от 45 до 60 мин — время, достаточное для подъема титруемой кислотности (ТК) молока от 0,15-0,17% до 0,20-0,22%
(е) Добавление сычуга и выдерживание 45-60 мин
(ж) Разрезание творога
(з) Выдерживание и подъем температуры до 39 °С в течение 45 мин
(и) Выдерживание творога при 39 °С 45-60 мин, перемешивание для инициации синерезиса
(К) Удаление сыворотки, когда ТК достигает 0,20-0,24%
(л) Чеддер створаживается в течение 90 мин, пока ТК не достигнет 0,65-0,85%
(м) Отжим творога
(Н) Добавление соли (2,0-3,5% от массы творога)
(о) Помещение в форму
(п) Помещение под пресс на 16 ч (на ночь)
День 2 (р> Извлечение сыра из формы — pH между 4,95-5,15
(С) Упаковка сыра, избегая попадания воздуха — как правило, вакуумная упаковка в полиэтилен с помощью термосварки
(т) Вакуумная упаковка сыра в коробку для сохранения формы
(У) Вызревание сыра при 10-12 °С от 3 до 18 мес
(ф) Предварительная упаковка или продажа сыра на вес (кругами, головками и т. п.)

Источник: По [13].

дер, который имеет длительный срок вызревания) — от содержания влаги в СОМО, жира в твердом состоянии, кислотности и солености влаги, причем все эти параметры являются критическими для качества сыра [40].

В процессе изготовления сыра сыровары жестко контролируют эти факторы, чтобы получить сыр наилучшего качества. В работе [18] было установлено, что сыры могут иметь механические или микробиологические дефекты. Микробиологические по­вреждения сыра могут возникнуть в процессе производства, то есть спорообразующие виды Clostridium и Bacillus могут продуцировать газовые пузыри, а протеолитические бактерии могут испортить вкус. В процессе вызревания Clostridium spp. и гетеро ферментативные микроорганизмы могут привести к дефекту под названием «поздний газ»; кроме того, протухание сыра может быть следствием деятельности гнилостных анаэробных микроорганизмов — таких, как Clostridium tyrobutyricum и Clostridium sporogenes. Готовый сыр может стать «жертвой» разнообразных микроорганизмов, включая Oospora caseovorans, которые могут послужить причиной быстрого образова­ния плесени на сыре, подобном швейцарскому. Pénicillium spp. может привести к обра­зованию грибкового обесцвечивания сыра, a Brevibacterium linens — к появлению крас­но-оранжевых пятен. В процессе изготовления сыров следует внимательно следить за уровнем кислотности. В случае низкой кислотности существует опасность, что Staphylococcus aureus может развиться в количестве, достаточном для образования токсина. Следовательно, сыровар зачастую работает по технологии изготовления «мед­ленного сыра», чтобы убедиться в том, что перед реализацией сыр протестирован на наличие токсинов.

Сыр «моцарелла» — один из основных сыров при промышленном изготовлении охлажденных продуктов (таких, как пицца и компоненты для пиццы), поставляемых в розничную торговлю и на предприятия общественного питания. Сыр «моцарелла» ха­рактеризуется как «pasta filato» (ит.), что подразумевает эластичную, волокнистую массу. Традиционно он изготавливался из молока буйволиц, но в настоящее время моцарелла производится и из коровьего молока, причем оба этих вида сыра могут одновременно присутствовать на витрине супермаркета. Начальные стадии изготовле­ния сыра моцарелла схожи со стадиями производства сыра чеддер. Отличия начина­ются с процесса измельчения. Размолотый творог для сыра моцарелла не солят, а отправляют в специальное устройство под названием «cooker-stretcher» (дословно «приготовитель-растягиватель»), где с помощью механических воздействий под во­дой, нагретой до температуры 65-80 °С, он приобретает пластичность и волокнистую текстуру «куриной грудки». Затем сыр прессуют в формах и охлаждают до температу­ры примерно 40 °С для удержания прямоугольной формы, потом помещают на некото­рое время в рассол с температурой 8-10 °С и содержанием соли 15-20% до достиже­ния солености в 1,6%.

Сыр с плесенью

При приготовлении таких сыров для достижения требуемых характеристик использу­ют как бактериальную закваску, так и плесневые грибы. Благодаря использованию плесневых грибов, которые имеют более высокую биологическую активность по срав­нению с бактериями молочнокислого брожения, применяемыми в стандартной за­кваске, сыры, базирующиеся на грибковой закваске, достигают зрелости намного раньше, чем обычные зрелые сыры, но в целом они характеризуются более короткими сроками хранения. Сыры, созревающие с помощью грибков (например, стилтон илb рокфор), относятся к категории так называемых «голубых сыров» из за полезной активности грибов Pénicillium roqueforti. С ними контрастирует сорт камамбер, кото­рый считается белым сыром и производится с помощью Pénicillium camemberti и Geotrichum candidum.

Производство сыров, созревающих при посредстве плесневых грибов, сходно с произ­водством обычных сыров, с той разницей, что добавляется несколько меньше закваски и получившийся творог отваривается не так долго или совсем не отваривается. Ключевое отличие состоит в том, что в молоко или отжатый творог добавляется культура грибков, как это недавно стали делать на производстве сыра стилтон. Присутствие культуры голу­бых грибов в твороге позволяет ускорить созревание сыра. Созревание сыра стилтон состоит в том, что через определенное время (обычно от 8 до 12 недель со дня изготовле­ния) сыр протыкают проволокой для доступа воздуха и стимулирования роста грибков. В случае сыра рокфор голубая плесень находится в хлебных крошках, которые смешива­ются с творогом [49]. Как альтернативный вариант, споры грибов могут быть помещены в воду и разбрызганы по поверхности сыра — так производится сыр бри. Существуют и «неправильные» сыры с плесенью, где для поверхностного созревания используются бактерии и дрожжи. Цена этому — неравномерное созревание сыра и необходимость отмывать корку у таких сыров, как «мюнстер» — с красно-оранжевыми пятнами, сле­дами деятельности микроорганизмов Brevibacterium linens, и «сент-нектар» — с поверх­ностью со следами деятельности как микроорганизмов, так и дрожжей.

Незрелые сыры

Эта категория включает в себя прессованный творог (кварг), сливочный сыр и жир­ный мягкий сыр. Все сорта широко представлены на рынке и используются также при изготовлении охлажденных пищевых продуктов. Традиционно прессованный творог производится без использования сычуга. Кислый коагулят образуется из цельного или обезжиренного молока благодаря деятельности молочнокислых бактерий — таких, как Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris и Leuconostoc citrovorum при температуре от 20 до 22 °С в течение 16 ч. При использовании сычуга возможно уменьшение времени инкубации до 6 ч. Коагулят режут и пастеризуют при температуре 49-55 °С, а полу­чившийся творог промывается теплой (49 °С) водой и затем отжимается от разбав­ленной сыворотки для получения массы с выраженной гранулированной структурой. Получение творога «куарг» сходно по технологии с получением прессованного творо­га. Обезжиренное молоко используется здесь для получения коагулята, который без стерилизации помещается в специальный сепаратор, где от сырной массы отделяется сыворотка для получения продукта с содержанием СВ примерно 17,5%. Использова­ние сырных заквасок придает сыру характерный вкус, контрастирующий со вкусом йогурта. Этот сыр может быть смешан со сливками для получения продукта высокой жирности, хотя сам кварг имеет традиционно низкое содержание жира. Торговое название кварга («фромаж фре») имеет целью привлечь внимание покупателя к дан­ному виду сыра (творога). Сливочный сыр — это жирный мягкий сыр, изготавлива­емый из нормализованного молока посредством ферментирования с использованием для получения жидкого коагулята закваски и сычуга. Сепарирование с помощью цент­рифуги уменьшает процентное содержание влаги в твороге — в случае сливочного сыра продукт обычно содержит 51% СВ и 46% жира, и 39% СВ и 30% жира — в случае жирного мягкого сыра.

Плавленые сыры

Плавленые сыры изготавливают, как правило, из зрелых сыров, не удовлетворяющих требуемым стандартам, с помощью систем с паровой рубашкой при температуре в 80-110 °С. Для достижения требуемого вкуса могут комбинироваться различные сыры. Для модификации сыров могут использоваться определенные ферменты. Фос­фаты и соли лимонной кислоты добавляют для стабилизации и эмульгирования, для регулирования кислотности продукта. Плавленые сыры с pH в 5,2-5,6 имеют доста­точную твердость и хорошо сохраняют форму. Они могут быть использованы в тертом или нарезанном состоянии как элементы подливок, соусов, для украшения экзотиче­ских блюд или пиццы. Сыры с pH в 5,6 - 5,9 легко намазываются и могут использовать­ся в бутербродах.

Oхлажденные десерты

В большинстве охлажденных десертов для получения требуемого запаха, цвета и тек­стуры используют молочные компоненты. Для гелевых десертов и муссов зачастую используют пастеризованное молоко, но иногда применяют и молочные концентраты. Молочные белки придают необходимую консистенцию, помогают эмульгированию жира и служат для придания изделию цвета. Сливки — один из основных компонен­тов, причем взбитые сливки так же хорошо служат для создания воздушных кремов, как и для достижения приятного вкуса. В продуктах, содержащих шоколад, добавле­ние сухих компонентов молока позволяет достичь молочно-шоколадного цвета. Крем- брюле основывается на свежих сливках и обезжиренном молоке, что обеспечивает желто-золотистый цвет (в ходе реакции Майяра), а также текстуру, плотность и пол­ноту вкуса. Молоко — основной компонент обычных сладких десертов и способствует образованию гидратов. Модифицированный кукурузный крахмал используется для сгу­щения продукта и обеспечения необходимой плотности и вкуса, особенно при использо­вании цельного молока.

На рынке охлажденных десертов наблюдается большое разнообразие типов про­дуктов, а в определенных случаях для уменьшения количества калорий в сладких кре­мах возможна замена молока нежирным йогуртом. Молоко также является одним из основных компонентов при приготовлении холодного рисового пудинга, обеспечивая необходимую влажность для набухания рисовых зерен, служит теплоносителем в про­цессе приготовления и придает продукту характерный вкус и цвет. Сырный пудинг, как следует из названия, включает в себя сыр, однако использование тех или иных разно­видностей сыра широко варьируется. Печеный пудинг с сыром может основываться на прессованном твороге или сливочном сыре, или на смеси и того и другого. Сыр используется наряду с другими компонентами — такими, как сахар, крахмал и на­полнители (в традиционной рецептуре используется яичный желток, мука и моло­ко) — для изготовления массы для заполнения кулинарной формы, которая в процес­се приготовления превращается в благоухающий сыром пудинг. В другом варианте пудинга используется сыр (творог) кварг, творожок или сливочный крем; также мо­жет быть использована комбинация этих сыров (творогов), которая заполняет поверх­ность или находится внутри бисквита. Сгустители и стабилизаторы необходимы для контроля плотности смеси сыров или различных гидроколлоидов. В качестве загусти­телей и стабилизаторов могут использоваться крахмалы и альгинаты. Многие охлаж­денные десерты покрывают взбитыми сливками.

Готовые блюда

Множество готовых блюд содержат молочные компоненты. В блюдах, базирующихся на макаронных изделиях (например, в лазанье), молоко и сливки используют главным образом благодаря способности глобул молочного жира и молочных белков к отбели­ванию. Полезен и казеин, который выполняет роль эмульгатора, связывающего добав­ляемые жиры и масло. Различные сыры (пармезан, чеддер и грюйер) могут исполь­зоваться в лазанье в качестве начинки, придавая блюду золотисто-коричневый цвет. В блюдах, основой которых являются тестообразные продукты (пицца или тортилья — плоская мексиканская маисовая лепешка) использование сыра позволяет получить привлекательный вид и запах. В этих случаях важно использовать сыр с подходящими параметрами плавления. Сыр моцарелла является для приготовления пиццы «род­ным», но в последнее время на рынке можно встретить пиццу, изготовленную с исполь­зованием смесей сыров моцарелла и чеддер, а также варианты пиццы с использовани­ем плавленых сыров.

Сыр — важный компонент при производстве отдельных видов «кишей» (quishes) — пирогов с заварным кремом и различной начинкой, в которых он используется для придания изделию цвета, вкуса и текстуры. Кроме того, сыр используется для созда­ния большей привлекательности для потребителя таких продуктов, как картофельная запеканка, в которой улучшается вид и вкус — например, сыр грюйер может входить в рецепт приготовления продукта наряду со сливками и маслом. Мясные блюда также могут включать молочные продукты в качестве ингредиентов — например, баранина по-провансальски может включать в рецептуру сыр чеддер в качестве гарнира, а слив­ки — для приготовления соуса и расширения вкусовой гаммы. Йогурты или пахта используются для приготовления соусов к национальным или псевдонациональным блюдам — таким, как курица «тикка масалла» или соуса к курице «пасанда», где для достижения специфического вкуса, цвета и блеска используются сливки. В подливах (соусах-пастах) для вкуса и блеска используют сливки и масло, а для отбеливания продукта и эмульгирования жиров используется обезжиренное молоко. С теми же целя­ми молочные продукты используются в супах. В некоторых французских супах (напри­мер, в супе из помидоров) для вкуса и блеска применяют сливки и масло, а казеинат натрия — для увеличения вязкости. В супе из спаржи для схожих целей может исполь­зоваться обезжиренное сухое молоко и жирные сливки.

Обеспечение качества в процессе производства

 Воздействие тепловой обработки на молочные белки

Термостабильность молока подразумевает в основном стабильность белков молочной сыворотки при нагревании. При температурах выше 65 °С, имеющих место несколько секунд, денатурация белков идет очень быстро, а при нагреве до 90 °С и выдерживании в течение 5 мин денатурирует практически весь белок сыворотки. В противополож­ность белкам сыворотки казеин фактически не денатурирует при повышении темпера­туры. Определение термоустойчивости белков существенно зависит от способа оценки [17], но в целом α-лактоальбумин считается более стабильным, чем (3-лактоглобулин, далее следуют альбумин сыворотки крови, а далее — иммуноглобулины. В процессе температурного распада белков сыворотки β-лактоглобулин необратимо соединяется с к-казеином посредством дисульфидных связей. Этот процесс напоминает процесс ферментирования молока химозином при изготовлении сыра, но позволяет получить намного большую термостабильность белков в таких продуктах, как сухое мо­локо. Тепловое воздействие на белки молочной сыворотки, превращающее сыворот­ку в гель, может быть использовано производителями пищевых продуктов для изменения консистенции продуктов и связывания воды с помощью геля молочной сыворотки. На образование геля из молочной сыворотки и качество самого геля вли­яют многие факторы — это и концентрация белков в сыворотке, и кислотность среды, и концентрация соли, и присутствие жиров [41]. Продукты с высоким содержанием белка сыворотки (до 90%) изготавливаются для использования в качестве пищевых добавок и могут найти применение в изготовлении охлажденных супов и соусов.

 Механические повреждения молока и сливок

Качество и функциональность жидкого молока и сливок могут быть ухудшены механи­ческими воздействиями, влияющими на стабильность молочной эмульсии. Уровень де­стабилизации эмульсии зависит от множества факторов, включающих усилие сдвига, содержание жира, размер глобул молочного жира и количественное отношение в молоке твердых и жидких жиров. Механическая дестабилизация как следствие перекачки мо­лока по трубопроводам или плохое состояние или конструкция молокопроводов может привести к увеличению количества свободных жиров в сыром молоке, которые очень восприимчивы к гидролизу с помощью липопротеинлипазы [19].

 Расщепление белков и липидов, вызванное бактериями

Сырое молоко, хранящееся в холодных условиях, является объектом действия бакте­риального протеолиза и липолиза (Pseudomonas spp.), а также протеолиза, вызываемо­го психротрофными спорообразователями (Bacillus cereus, В. circulans и В. mycoides). В процессе пастеризации, которая уничтожает вегетативные микроорганизмы, Bacillus spp. могут остаться жизнеспособными и содействовать началу протеолиза в охлажден­ных жидких продуктах. Кроме того, хотя процесс пастеризации приводит к денатура­ции липазы, бактериальная липаза более термоустойчива и может дать начало гидро­литическим реакциям и появлению у молока прогорклого вкуса, причиной которого является высвобождение масляной и капроновой кислот. Качество молочных продук­тов зависит также и от качества сырого молока, и процессы обработки должны слу­жить надежной гарантией от роста бактерий, вызывающих протеолиз и липолиз. В послепастеризационный период возможно также попадание в продукт вредных мик­роорганизмов других типов, что может привести к появлению посторонних привкусов и к потере продуктом своих функциональных свойств.

 Прогорклость как следствие окисления молочных жиров

Основной причиной прогорклости жидкого молока и молочных продуктов, содержа­щих жиры, в большинстве случаев является кислород. Одними из первых подвергают­ся окислению полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая и арахидоновая) и кис­лоты, содержащие фосфолипиды и глицериды [25]. Кислород разрушает метиленовые группы, примыкающие к двойным связям углеродных цепочек, что приводит к образо­ванию гидропероксидов. Эти компоненты очень нестабильны и окисляются дальше свободными радикалами. Солнечный свет и особенно свет флюоресцентных светиль­ников может послужить причиной самоокисления молочных жиров; к такому же ре­зультату может привести наличие солей железа и меди. В молочных продуктах с низ­кой активностью воды уровень окислительных реакций наиболее высок при aw = 0,6, падает при aw = 0,4 и далее снова начинает расти с уменьшением aw [15]. Это может оказаться важным для молочных продуктов, имеющих малую влажность, и, следова­тельно, низкую активность воды.

 Реакция Майяра

Реакция Майяра — это реакция, приводящая к потемнению продукта безучастия фер­ментов. Это результат взаимодействия между карбонильной и аминогруппой, приво­дящий к появлению глюкозамина и в конечном итоге — меланоидина. Реакция протекает, когда молоко нагрето до температуры, необходимой для начала реакции между лакто­зой и аминокислотой — лизином. Результатом этой реакции является потемнение, которое зачастую описывают как «вареный цвет» и ассоциирующееся с сильным вку­сом и ароматом.

Вопросы безопасности пищевых продуктов

Несмотря на то что молочные продукты с точки зрения пищевой безопасности харак­теризуются очень неплохо, основные вопросы медицинской безопасности ассоцииру­ются с болезнетворными и токсикогенными микроорганизмами. Такие микроорганиз­мы, как Mycobacterium tuberculosis и Coxiella bumetti представляют собой наиболее тер­моустойчивые вегетативные микроорганизмы, обнаруживаемые в молоке, и оба этих вида относятся к болезнетворным бактериям. В работе [24] показано, что первый из организмов выдерживает нагрев до 65,6 °С в течение 0,20-0,30 мин, а второй — в течение 0,50-0,60 мин. Для сравнения, Listeria monocytogenes — микроорганизм, характерный в основном для незрелых сыров и продуцирующий пищевой токсин, погибает при той же температуре за 1,6-2,0 с. Английское положение по молочной продукции (раздел ги­гиена) от 1995 г. определяет микробиологические стандарты для цельного коровьего молока, использующегося для дальнейшей переработки. Согласно этому положению количество микроорганизмов в пробе при 30 °С не должно превышать 100 000 кое/мл, а количество соматических клеток не должно превышать 400 000. Вегетативные токси- когенные микроорганизмы в молоке представлены в основном Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Campylobacterspp. и патогенными E. Coli. Недав­но обнаруженный патоген E. coli 0157 находится в центре внимания из-за его связи с крупным рогатым скотом, однако нельзя сказать, что молоко коров автоматически зара­жается всеми этими микроорганизмами. Исследование молока, поступившего из Анг­лии и Уэльса в 1995-1996 гг., показало, что из 1674 проб 2% дало положительные резуль­таты на Listeria monocytogenes, 6,7% были положительны на Staphylococcus aureus (один из основных микроорганизмов, вызывающих мастит) и 62% дали положительную реак­цию на Escherichia coli, индикатор фекального загрязнения [3].

Другие возможные опасности ассоциируются с химически загрязненным молоком (антибиотиками и другими следами ветеринарных препаратов, моющими средствами, инородными телами природного происхождения, микотоксинами из кормов живот­ных, а также частицами дерева, стекла, металла).

Контроль качества по критическим контрольным точкам (The Hazard Analysis Critical Control Point, HACCP) в настоящее время считается лучшим методом конт­роля безопасности пищевых продуктов. Эта методика поддерживается Всемирной Организацией Здравоохранения и Международной Комиссией по микробиологическим требованиям к продуктам питания (ICMS). В рамках ЕС весь пищевой бизнес тре­бует выполнения первых пяти (из семи) принципов НАССР [14]. В Великобритании эта Европейская директива, выражена в Положениях о безопасности пищевых про­дуктов [20]. В [11] ее действие рассматривается применительно к молочной про­мышленности, тогда как в [30] и [39] приводится детальное описание ее основных применений. В работе [36] НАССР рассматривается в связи с количественной оценкой риска в контроле Listeria monocytogenes. В молочном производстве эта методика может применяться для а) профилактики случайного загрязнения и б) полного исключения или уменьшения риска зараженности. Эффективный животноводческий менеджмент и передовая практика получения и обработки молока помогают снизить общий риск случайного заражения сырого молока, представляющего угрозу здоровью человека. Стандарты на продукцию, хранение и транспортировку цельного молока, заложенные в Национальный план страхования молочных ферм в Великобритании (National Dairy Farm Assurance Scheme) должны неукоснительно соблюдаться. Организации, ответ­ственные за сбор и хранение молока, должны быть защищены от возможности загряз­нения или заражения молока при транспортировке, а также должны придерживаться передовых с санитарной точки зрения методов управления и обслуживания молочно­го транспорта и емкостей. Идеальной для хранения цельного молока является темпера­тура, не превышающая в месте хранения 4 °С, однако несмотря на это в Великобрита­нии температура молока в процессе производства может превышать это значение, но только согласно требованиям, установленными различными положениями [2]. Ох­лаждение молока сразу после процесса дойки позволяет избежать роста мезофильных патогенов и микроорганизмов. Психротрофные микроорганизмы при низких температурах могут сохранить способность к размножению, однако срок хранения цельного молока перед переработкой должен быть ограничен во избежание потерь качества, вызванных протеолизом и липолизом, причиной которых являются био­химически активные виды микроорганизмов (например, Pseudomonas spp.). На мо­локозаводах цельное молоко перед переработкой хранится в термоизолированных емкостях. В основном молоко на выходе из емкости проходит через грубый фильтр, который служит для очистки молока от посторонних примесей, представляющих потенциальную опасность.

При производстве большинства молочных продуктов ключевое звено контроля за деятельностью патогенных микроорганизмов, которые либо полностью уничтожают­ся, либо их активность существенно снижается — это пастеризация. Такие болезне­творные организмы, как Mycobacterium tuberculosis и Coxiella bumetti, растительные токсикогенные организмы — Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Staphylococcus au­reus, Campylobacter spp., патогены E. coli spp. полностью уничтожаются пастеризацией при 71,7 °С в течении 15 с. Тем не менее спорообразующие бактерии, такие как Clos­tridium and Bacillus spp., могут остаться жизнеспособными. Так как процесс производ­ства большинства охлажденных молочных продуктов не предусматривает дальнейшей тепловой обработки, чтобы избежать послепастеризационного загрязнения продукта вредными микроорганизмами при работе с большинством продуктов требуется повы­шенная осторожность.

На молочном производстве должен поддерживаться высокий уровень соблюдения санитарно-гигиенических требований, а обслуживание производства должно прохо­дить так, чтобы исключить возможность загрязнения продукта от частиц растений, контакта с оборудованием и вследствие производственных условий. Санитарные меры практикуются в основном для выполнения существующих санитарных норм и осо­бенно для предотвращения возможного переноса микрофлоры из зоны обработки цельного молока в послепастеризационную зону. Так как некоторые молочные продук­ты используются как компоненты блюд, которые в дальнейшем будут проходить тер­мообработку в процессе их окончательного приготовления, стандарты и методы, ис­пользуемые для приготовления ингредиентов, могут сильно отличаться от тех, которые используются для приготовления охлажденных молочных продуктов. И действитель­но, при производстве таких продуктов, как сухое молоко, чрезвычайно важно избегать послепастеризационного загрязнения продукта [34-36].

Тенденции

Традиционные молочные ингредиенты, используемые в приготовлении охлажденных продуктов, и традиционные молочные продукты в будущем не претерпят серьезных изменений. Более вероятно, что развитие пойдет по пути увеличения количества не­традиционных потребительских продуктов (молочных десертов, рецептурных охлаж­денных продуктов — супов, десертов, соусов и готовых блюд), которые позволят более полно использовать функциональность молочных компонентов. Новые технологии об­работки и приготовления приведут к появлению новых видов молочных продуктов, разработанных для специфических областей применения и базирующихся на практи­ческом понимании роли молочных продуктов в пищевой системе. Понимание конку­рентных преимуществ приведет к тому, что будет расти доля фирм, работающих в секторе охлажденных молочных продуктов и молочных компонентов для них.

Поиск путей для экономического роста, своего рода «Святой Грааль» для всех западных фирм, будет стимулировать «технологическое партнерство» в развитии пищевых технологий. Оно откроет новые возможности, и, следовательно, новые ва­рианты развития отрасли. Объединив потребности и желания потребителей с техни­ческими возможностями производителей, молочные компоненты будут приведены в точное соответствие той или иной специфической пищевой системе, что позволит создавать продукты с особыми свойствами, позволяющими оставить конкурентов далеко позади. Это наблюдается и в настоящее время - производители ингредиентов уже выбирают исходные продукты от нетрадиционных производителей и нетрадици­онные пути переработки для составления нетрадиционных блюд и продуктов. Сухую молочную сыворотку получают в ходе различных процессов — например, при изготов­лении сыров эмменталь, чеддер или при производстве кислой казеиновой сыворотки. С помощью нее можно получить различные функциональные характеристики для изготовления различных десертов посредством ее смешивания со стабилизаторами и загустителями. Деминерализация сыворотки с помощью различных методов или варьирование баланса минеральных веществ в процессе четко контролируемого про­цесса деминерализации позволяет получить «желаемую функциональность». Обез­жиренное молоко из различных стран позволяет получать различные характеристи­ки, что дает возможность, например, получать масло с широко варьирующимися показателями вкуса и температуры плавления, зависящих от породы коров и страны происхождения.

Для определенного развития инноваций в сфере охлажденных молочных продук­тов и молочных компонентов, которые будут использоваться в холодных блюдах, сле­дует ужесточить требования к исходным продуктам и технологиям переработки. Ген­ная инженерия, может, например, обеспечить такие новые возможности, которые даже трудно себе вообразить. Для общества потребления краеугольное значение получила теория прибавочной стоимости, но свободная конкуренция на рынке постоянно раз­мывает ту цену, которую производители продуктов и продавцы способны «добавить» к своим продуктам. Следовательно, новые возможности для получения прибавочной стоимости пищевых продуктов всегда находятся в центре внимания, и генная инжене­рия может стать «ключом к сундуку с сокровищами» в сфере новых пищевых техноло­гий. В работе [28] отмечается, что увеличение прибыли вполне возможно путем при­менения биотехнологий. Эта идея перекликается со взглядами Шелтона [48], который предсказывает, что продукты, которые мы будем есть в будущем, будут базироваться на сырье и ингредиентах, разработанных под наш индивидуальный вкус, стиль жизни и медицинские показания. Генная инженерия подсказывает производителям охлажден­ных продуктов многие возможные пути развития. Например, вживление в геном коро­вы генов от млекопитающих, которые обычно не используются в молочной промыш­ленности, может дать молоко с необычными функциональными характеристиками, которое может использоваться в молочной промышленности как абсолютно новый компонент. Бактерии, использующиеся для производства ферментированных молоч­ных продуктов, с помощью генной инженерии могут обрести новые свойства, и в ре­зультате появится новый продукт — такой, к примеру, как самостабилизирующий- ся йогурт (йогурт, которому не нужны стабилизаторы и загустители, так как они продуцируются в ходе производства самого йогурта) или бактериально витаминизированные молоко и сыры или продукты, которые содержат вакцину, полученную путем бактериального ферментирования. Кроме того, могут открыться возможности распрощаться с коровами навсегда. То, что казалось фантастикой вчера, завтра может оказаться научным фактом. А что вы скажете о генетически измененной Е. Coli для производства отдельных компонентов молока, которые впоследствии могут быть сме­шаны в необходимых пропорциях для получения определенного продукта или пище­вой добавки? Но если такая фантазия превратится в факт, сможем ли мы подобный продукт назвать молочным?

Литература

Владимир Заниздра

Основатель сайта Baker-Group.net. Более 25-ти лет опыта в кондитерском производстве. Более 20-ти лет опыта управления. Опыт в организации и проектирования производства с нуля. Сайт: baker-group.net/contacts.html Эл. почта Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Другие материалы в этой категории: « Головному державному санітарному

Оставить комментарий

Календарь

« Декабрь 2016 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31  

Рекомендуемые материалы