КИСЛОМОЛОЧНЫЕ И ПАСТООБРАЗНЫЕ ПРОДУКТЫ
СКВАШИВАНИЕ СЛИВОК
Кислосливочное масло вырабатывают из сквашенных сливок. Масло приобретает приятные кислосливочные вкус и запах, повышается его стойкость.
В свежие сливки вносят бактериальную закваску, приготовленную на чистых культурах молочнокислых бактерий, сбраживающих молочный сахар с образованием молочной кислоты и ароматических веществ — ацетоина, диацетила, этилацетата, метилкарбинола, летучих кислот (уксусной, пропионовой и угольной), спиртов и эфиров. Было установлено, что хороший аромат в масле достигается при наличии в 1 кг 0,01—0,33 мг диацетила, 180—800 мг летучих кислот, следов эфира и до 100 мг спиртов.
Развитие молочнокислых бактерий в сливках угнетает нежелательную микрофлору, образующаяся молочная кислота понижает рН плазмы масла и в результате подавляет развитие гнилостных бактерий, чувствительных к кислой среде. В настоящее
Время в закваску для масла вводят Str. lactis, Str. cremoris, Str. diacetilactis. Подбирают штаммы примерно одинаковой активности, что способствует получению более стойкого симбиоза. Это особенно важно для закваски, куда входит Str. cremoris. Подбирают расы, обладающие минимальной протеолитической способностью и достаточно высокой активностью при пониженных температурах сквашивания сливок.
При совместном культивировании Str. lactis и Str. diacetilactis уменьшается количество диацетила в связи с его восстановлением молочнокислым стрептококком. Поэтому эту культуру подбирают с наименьшей редуцирующей способностью, чтобы создать более благоприятные условия для окислительных процессов образования диацетила.
Нашла широкое применение жидкая каунасская закваска, представляющая собой симбиоз 3—4 штаммов мезофильных молочнокислого и сливочного стрептококков и 1—2 штамма Str. diacetilactis.
Чтобы микроорганизмы обладали достаточной активностью при всех температурах, необходимо готовить закваски при температурах ниже оптимума развития молочнокислых бактерий. Практические наблюдения показывают, что хорошими результаты будут в том случае, если от материнской закваски к последующим пересадочным происходит постепенное снижение температуры. Культивирование закваски при 21—23 °С позволяет избежать нарушения необходимого соотношения между активными кислотообразователями и ароматообразователями. В 1 л готовой качественной закваски содержится 0,1 — 1 мг диацетила, 600—900 мг летучих кислот, 2,8 мг эфиров и 10—20 мг спирта. Наиболее активна закваска при кислотности от 80 до 100°Т, повышение кислотности ведет к снижению активности микробов, а понижение — к уменьшению плотности сгустка.
После образования сгустка закваску следует охладить и выдержать некоторое время при температуре 1—2 °С, что приводит к гибели слабых клеток и способствует повышению аромата и активности закваски в целом. Повышают активность заквасок также приготовлением бактериальных концентратов, пропуская закваску через суперцентрифугу (33,3 с-1), т. е. путем увеличения количества клеток. При применении бакконцентратов значительно "уменьшается обсеменение закваски посторонней микрофлорой и бактериофагом.
Для внесения закваски в пласт масла ВНИКМИ рекомендует мезофильные, Str. lactis, Str. cremoris и Str. diacetilactis, S. lact. sub. acetoinicus. Для этих же целей можно использовать кау-' насскую закваску.
Для внесения в вьисокожирные сливки применяют сухую сим - биотическую многоштаммовую закваску из Str. cremoris, Str.
16а 243
%
Diacetilactis и мезофильной молочнокислой палочки Lbm. plan- tarum. Также рекомендуется сухая закваска из чистых культур молочнокислых палочек Lbm. helveticus (штамм 304) и Str. diacetilactis (штамм яблочный), а также сухой бактериальный концентрат.
В настоящее время в производство широко внедряется приготовление заквасок на стерилизованном молоке с беспересадочным способом их применения. Эти закваски обеспечивают чистоту и активность микрофлоры, позволяют норму введения закваски снизить до 1 —1,5% и улучшить качество и стойкость готового продукта.
В высокожирных сливках микрофлора закваски будет развиваться ХуЖе, чем в сливках средней жирности (28—33%), в которых на микробную клетку приходится в 2—3 раза больше питательных веществ. Также в высокожирных сливках больше содержится редуцирующих веществ (11,1 мг%) в связи с повышенным содержанием веществ оболочек жировых шариков, с повышением температуры пастеризации их количество увеличивается.
Вследствие скоротечности процессов заквашивания высокожирных сливок, тонкого диспергирования плазмы в масле молочнокислый процесс протекает менее интенсивно, нежели при. производстве масла методом сбивания. Хотя ароматических веществ при производстве кислосливочного масла методом преобразования высокожирных сливок накапливается значительно меньше, однако они полностью переходят в масло.
В охлажденные до 40—45 °С сливки вносят 2—4% закваски вместе с лимонной кислотой (180 г на 1 т) и тщательно перемешивают в течение 5—7 мин. Лимонная кислота активизирует молочнокислый процесс. Целесообразно закваску вносить с помощью насоса-дозатора между первым и вторым цилиндрами, что упростит технологический процесс.
Сквашивание сливок может быть длительным и кратким. При длительном сквашивании в пастеризационные и охлажденные сливки закваску вносят в количестве от 1,5 до 5%. При зтом желательно ее вносить как можно раньше, чтобы подавить развитие посторонней микрофлоры, оставшейся после пастеризации или вновь попавшей в сливки.
При выборе режимов сквашивания сливок желательно процессы физического и биохимического созревания сливок совместить. В этом случае целесообразно применять ступенчатые режимы физического созревания сливок.
Сквашивание сливок способствует образованию сруктурныХ связей системы. По мнению М. М. Казанского, понижение рН сливок при сквашивании снижает структурную устойчивость оболочки жировых шариков и изменяет коллоидное состояние
:истемы, что способствует повышению вязкости сливок и изменению их поверхностного натяжения. На образование структурных связей в сквашенных сливках оказывает большое влияние коагуляция казеина.
Выбор температурного режима сквашивания сливок зависит от желаемой продолжительности этого процесса. При повышенных температурах сквашивания длительность его сокращается, но не обеспечивается нормальное физическое созревание сливок и его приходится проводить раздельно. Если сквашивание ведется при 18—20 °С, то в сливки вносят от 1,5 до 5% закваски. Продолжительность сквашивания при этом составляет 6—12 ч в зависимости от требуемой конечной кислотности сливок. Чтобы избежать переквашивания, сливки следует' охладить, как только их кислотность будет на 5—7°Т ниже требуемой.
Сквашивание при повышенных температурах (18—20 °С) имеет тот недостаток, что требует подогревания сливок после созревания и охлаждения их перед сбиванием. Такой режим целесообразно применять для сквашивания бактериально обсемененных сливок, так как повышенные температуры благоприятствуют ускоренному развитию молочнокислых микроорганизмов, подавляя этим постороннюю микрофлору. Проводить его следует в этом случае перед физическим созреванием, пока посторонняя микрофлора не получила интенсивного развития.
При использовании бактериально чистых сливок в осенне - зимнее время этот режим сквашивания можно совместить со второй ступенью физического созревания по зимнему типу, а в весенне-летнее — с первой ступенью по летнему типу. Если сквашивание предшествует физическому созреванию сливок, то усиливается интенсивность накопления летучих кислот, диацетила и ацетоина, а повышенные температуры сквашивания способствуют наибольшему их адсорбированию на поверхности малоотвердевших жировых шариков.
Для интенсификации биохимического созревания при повышенных температурах часть сливок можно подвергать длительному сквашиванию (!/з—'А), в весенне-летнее время при 19— 20 °С, а в осенне-зимнее — по температурной схеме 5—7-Н6— 19-И1—18 °С до достижения рН плазмы 4,5—5,0, с последующим их смешением со свежими сливками, охлажденными после пастеризации до 3—8 °С в поточном сливкосмесителе, в соотношениях, оптимальных для получения желаемой кислотности сливок. В качестве закваски используют ацидофильно-аромати - ческую закваску повышенной биологической активности, обогащенную сухими веществами молока (до 14—18%).
Сквашивание при средних температурах (14—17 °С) с внесением закваски в количестве 5—7% длится от 12 до 16 ч. Этот режим наиболее распространен в промышленности, При достаточной активности закваски одновременно со сквашиванием проходит и первая ступень физического созревания сливок.
Однако и средние температуры сквашивания сливок не совсем удобны, так как требуют попеременного охлаждения, нагрева и снова охлаждения до температуры сбивания.
Наиболее рациональный метод — сквашивание при пониженных температурах, позволяющих почти полностью совместить процессы физического и биохимического созревания сливок. Температуру сквашивания устанавливают в пределах 10—12 °С и вносят до 10% закваски из психротолерантных (холодоустойчивых) рас молочнокислых бактерий. Если применяют обычные расы молочнокислых бактерий, то температуру сквашивания повышают до 12—14 °С, чтобы уложиться в обычные нормы времени сквашивания. В этом случае до сквашивания или после него (в зависимости от химического состава жира) проводят кратковременное физическое созревание сливок при более низких температурах (5—7 °С) для достижения необходимой степени отвердевания жира. Подготовка сливок к сбиванию при пониженных температурах 10—12 °С и совмещении сквашивания с физическим созреванием способствует наибольшему накоплению ароматических веществ, особенно диацетила.
При выборе очередности проведения физического созревания и сквашивания и их режимов необходимо учитывать не только технологические условия производства, но и сезонные колебания химического состава жира, чтобы получить высококачест - . венное масло по вкусовым достоинствам и консистенции.
В процессе краткого сквашивания сливок закваску вносят в сливки, прошедшие физическое созревание. Заквашенные сливки выдерживают 30 мин. За период выдержки количество ароматических веществ увеличивается в 1,5—2 раза. Если физическое созревание проводится при низких температурах, желательно предварительно провести заквашивание сливок, чтобы молочнокислые бактерии адаптировались к низким температурам, благодаря чему повышается их активность в масле при низких температурах его хранения. Это, однако, может привести к заметному развитию молочнокислого процесса в сливках (особенно при колебаниях температуры физического созревания) и чрезмерному повышению их кислотности. Поэтому было рекомендовано около 70% положенного количества закваски внести до физического созревания при низких температурах для приспособления микрофлоры к новым условиям и низкой температуре, а остальную необходимую часть закваски с учетом имеющейся и желаемой кислотности сливок внести перед сбиванием. При этом температура созревания сливок не должна превышать 8 °С. Этот метод позволяет точно стандартизировать сливки по кислотности перед сбиванием и способствует повышению активности развития молочнокислой микрофлоры закваски в первые дни хранения масла и усилению его вкуса и аромата.
Краткий метод сквашивания сливок требует большого количества закваски (5—10%), что является его недостатком. Поэтому применяемые закваски должны быть исключительно высокого качества по бактериальной чистоте и активности при низких температурах развития. Рекомендуется использовать психротолерантные культуры молочнокислых бактерий, которые активны в первое время хранения масла. Это важно особенно в том случае, если закваска была внесена в сливки перед физическим созреванием, а до употребления подвергалась воздействию температур 1—2 °С.
Охлаждение масла в крупной упаковке в маслохранилище проходит очень медленно — несколько дней. В свежевыработан - ном масле, полученном при кратком методе сквашивания, вкус и запах кислосливочного масла выражены еще недостаточно. Но в первые же 10—15 дней в результате активного развития молочнокислой микрофлоры в масле его запах и вкус достигают необходимой степени выраженности.
Для того чтобы уменьшить расход закваски и стандартизировать жирность сбиваемых сливок, при кратком методе сквашивания используют сливки повышенной жирности (до 40%), так как закваска снижает жирность смеси.
Известен так называемый «двойной» метод сквашивания сливок, при котором одна часть сливок скашивается, а другая проходит физическое созревание, после чего их смешивают. Этот метод особенно эффективен при использовании МНД. Считается, что двойное сквашивание предупреждает развитие в масле порока олеистый вкус.
На многих заводах Западной Европы закваску в сочетании с перлиатом врабатывают в сладкосливочное масло в количестве, которое обеспечивает вкус и содержание диацетила такое же, как в кислосливочном масле, полученном традиционным методом. Этот метод позволяет получить сладкую пахту, снизить вязкость созревших сливок, более точно в масле контролировать СОМО.
Иметь хорошую сохранность масла можно, достигнув умеренной степени сквашивания. Стойкость масла достигается активностью процесса молочнокислого брожения, избыток молочной кислоты угнетает развитие молочнокислых бактерий. При значительном повышении кислотности сливок понижается редуцирующая способность молочнокислых бактерий, а также молочная кислота может воздействовать на лецитин с образованием пороков вкуса. Это особенно проявляется в соленом масле, а также в присутствии солей тяжелых металлов (Си, Fe).
В то же время слабое кислотообразование не может слу-1 жить достаточной гарантией против роста в масле технически вредной микрофлоры, а также не обеспечивает достаточно выраженных запаха и вкуса кислосливочного масла. При рН плазмы сливок 5—5,7 масло получает хорошо выраженные вкус и запах.
Оптимальная кислотность сливок должна быть избрана с учетом условий производства и хранения масла. При пониженном качестве сливок, слабой степени посолки или при ее отсутствии и при повышенных температурах. длительного хранения масла кислотность сливок следует избирать более высокой, но не выше 45—50 °С. Наоборот, при противоположных условиях кислотность сливок может быть снижена до 35 °Т. При нормировании кислотности сливок следует перерассчитывать ее на кислотность плазмы, что обеспечивает однородную степень сквашивания при сливках различной жирности.
При кратком методе сквашивания кислотность сливок средней жирности должна быть в пределах 25—27 °Т, что соответствует кислотности плазмы 40 °Т, при выработке несоленого масла последняя может быть 50 °Т, в Прибалтийских республиках рекомендуют более высокие нормы сквашивания — 60—70 °Т по плазме для масла, сразу же поступающего в реализацию, а для длительного хранения — 50—60 °Т с целью повышения его стойкости. В Скандинавских странах потребитель также приучен к высокой степени сквашивания: 60—66 °Т по плазме сливок.
С целью повышения стойкости масла А. М. Мироненко было рекомендовано вносить закваску непосредственно в пласт масла или в масляное зерно. При этом активные расы молочнокислых бактерий, распределяясь в крупнокапельной плазме масла, будут развиваться в первые дни его хранения и подавлять развитие посторонней микрофлоры. Кроме того, обогащение плазмы масла закваской приводит и к более выраженным запаху и вкусу масла, сокращается и упрощается технологический процесс, получается сладкая пахта, меньше расходуется закваски.
Внесение дрожжей в масло повышает его стойкость, так как дрожжи окисляют глюкозу, жирные кислоты, молочную кислоту и другие органические вещества до С02 и Н20, выделяют антибиотики, снижают окислительно-восстановительный потенциал. В результате подавляют развитие аэробных плесеней и протео литических бактерий, затормаживают в масле окислительны процессы и препятствуют возникновению пороков вкуса — оле истого и рыбного, предохраняют от прогоркания. Дрожжи н должны образовывать спор, сбраживать молочный сахар, разлагать в заметной степени белок и жир. Таким требованиям отвечают штаммы дрожжей № 304 рода Torulopsis, выделенных Г. Г. Блок, и № 12 рода Candida — В. М. Богдановым. Первые
Эффективнее, так как развиваются на поверхности и внутри масла, вторые — только на поверхности. Вносят 20 мг смывов дрожжей на 100 кг масла из расчета 100—150 тыс. клеток на 1 г масла. Перед внесением смывы смешивают с закваской, добавляют в пахту или в воду, предназначенную для нормализации влаги в масле.
Вместо бактериального Руубером был предложен химический метол сквашивания путем внесения в масло растворов молочной кислоты и диацетила. Масло в этом случае не имело естественного кисломолочного вкуса.
В Швеции для усиления аромата масла добавляют смесь 250 мл (67,5%-ной) молочной, 50 мл уксусной и 25 мл муравьиной кислот и 50 мл диацетила. Чтобы получить масло высокой стойкости, сливки частично раскисляют до рН 6—7 смесью Na2HP04 и NaHC03.
«АКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СБИВАНИЕ СЛИВОК в МАСЛО
Процесс сбивания сливок зависит не только от состава и свойств жировой фазы сливок, но и от условий сбивания. Основное влияние на сбивание сливок, кроме конструкции, оказывают скорость вращения маслоизготовителей, степень наполнения емкости сливками, температура сбивания и характер подготовки сливок.
Скорость вращения маслоизготовителя. Она должна обеспечить подъем сливок центробежной силой на возможно большую высоту с последующим их падением под действием силы тяжести. При оптимальной скорости вращения центробежное ускорение должно приближаться, но не достигать ускорения силы тяжести.
При превышении скорости сливки прижимаются центробежной силой к периферии и вращаются вместе с маслоизготовите - лем, и поэтому не сбиваются.
Степень наполнения емкости. Наиболее полное сбивание сливок при наименьшей затрате времени на единицу готового масла достигается при наполнении маслоизготовителя на 40—45% общей его вместимости, так как достигается максимальная поверхность воздушной дисперсии. Для сливок высокой жирности оптимальная степень наполнения соответствует 35% вместимости. Отклонения от оптимальной степени наполнения маслоизготовителя повышают отход жира в пахту и ухудшают консистенцию масла. С превышением допустимой степени наполнения бочки уменьшается высота падения сливок, понижается их вспенивание, и в результате затягивается сбивание или его совсем не происходит, если при образовании пены сливки займут весь
Объем. Максимальную перегрузку при необходимости можно допустить до 50% наполнения сливками. При уменьшении степени наполнения сбивание ускоряется и значительная часть жировых шариков не успевает агрегироваться и остается в пахте, что понижает степень использования жира. При загрузке маслоизготовителя ниже 20% вместимости сливки растекаются по стенкам вращающегося маслоизготовителя, прилипают к ним, вращаются вместе с ним и не сбиваются. Минимальное наполнение допускается в размере 25% вместимости. Степень наполнения маслоизготовителя должна быть постоянной. Это облегчает получение масла постоянного состава и однородной консистенции.
Заполнение маслоизготовителя сливками должно быть кратковременным. Для этой цели' используются высокопроизводительные насосы — плунжерные, ротационные, винтовые. В некоторых конструкциях маслоизготовителей предусмотрено создание разрежения для засасывания сливок. Подачу сливок можно. проводить и самотеком.
Физико-химические показатели сливок. С повышением жирности сливок, а следовательно, и концентрации жировых шариков, значительно сокращаются первая стадия сбивания и процесс образования масляного зерна. С повышением концентрации жира в сливках большее значение в процессе маслообразо - вания имеют гидродинамические факторы, а при снижении жирности — поверхностные явления (флотация и изменение сболочек жировых шариков). Вследствие высокой вязкости сливок повышенной жирности необходимо снижать скорость вращения маслоизготовителя, чтобы сливки успели оторваться от ее стенок и не затянулся процесс сбивания. Особенно это важно в период максимального образования пены, когда вязкость сливок резко повышается. При сбивании сливок с повышенным содержанием жира требуется постановка более крупного зерна, что облегчает регулирование состава масла при последующей обработке. Это обеспечит низкий отход жира в пахту.
Степень отвердевания глицеридов жира сильно влияет на гидрофобизацию жировых шариков, чем и объясняется лучшее использование жировых шариков при сбивании хорошо созревших сливок. По данным А. П. Белоусова коэффициент флотации отвердевшего жира в несколько раз превышает коэффициент флотации жидкого жира.
При сбивании недозревших сливок с недостаточной степенью отвердевания жира образуется крупноячеистая малоустойчивая пена, процесс слипания жировых комочков посредством жидкого жира в масляные зерна проходит быстро. Излишнее количество свободного жидкого жира, адсорбируясь поверхностью пенных пузырьков, быстро их разрушает. В результате значительная часть жировых шариков отойдет в пахту, степень использования жира сливок снизится; при этом образуется неравномерное по размерам мягкой консистенции зерно с захватом большого количества пахты внутрь. Последняя при обработке мягкого зерна трудно удаляется из масла, остается в виде крупных капель. Масло приобретает дефект — мягкое, с крупной мутной слезой. Такое масло быстро портится при хранении.
Недостаточно созревшие сливки с пониженным содержанием отвердевшего жира следует сбйвать при пониженных температурах.
Перезревшие сливки с излишне высокой степенью отвердевания жира имеют пониженные значения удельной поверхностной энергии и повышенную вязкость. При их сбивании образуется прочная, мелкоячеистая пена, которая меньше обогащается жидким жиром и медленно разрушается, процесс сбивания сливок замедляется. Из-за недостатка жидкого жира образование комочков и зерен масла также задерживается. Сливки сбиваются долго, масляное зерно получается грубой, твердой, иногда засаленной консистенции. Для получения нормально протекающего процесса маслообразования необходимо повысить температуру сбивания сливок, при которой часть отвердевшего Жира расплавляется.
Сквашенные сливки сбиваются в масло быстрее, полнее, с меньшим отходом жира в пахту. При сквашивании понижается рН и приближается к изоэлектрической точке белков плазмы, но не достигает ее. При этом величина заряда на жировых шариках становится минимальной, уменьшается гидратация обо - лочечных белков, а вместе с тем ослабляется адсорбционная связь между жиром и оболочкой. Процесс разрушения оболочек жировых шариков во время сбивания ускоряется и проходит более полно с минимальным отходом жировых шариков в пахту. Удельная поверхностная энергия сквашенных сливок меньше, поэтому ценообразование проходит интенсивнее, что также способствует сокращению. продолжительности сбивания.
Если кислотность сливок превысит изоэлектрическую точку белка, степень использования жира ухудшится и продолжительность сбивания увеличится. С приближением к изоэлектрической точке и удалением от нее стабильность жировой дисперсии в белковой среде возрастает. Поэтому, устанавливая температуру сбивания, необходимо руководствоваться степенью скваши - ния сливок. Если физическое созревание сливок обеспечило достаточную степень отвердевания жировой дисперсии, температуру сбивания сквашенных сливок можно несколько повысить без опасения излишных потерь жира в пахту.
При сбивании сквашенных сливок в самом начале сбивания необходимо остановить маслоизготовитель для выпуска газа.
Температурный режим сбивания сливок. Его избирают, исходя из химического состава и прошедших фазовых изменений жировой дисперсии сливок и конструкции маслоизготовителя.
Для зимнего молочного жира, обычно более тугоплавкого, с низким йодным числом и высоким жирнокислотным показателем, следует применять более высокие температуры сбивания (около 12—14°С в бочковых маслоизготовителях), обеспечивающие оптимальное соотношение жидкой и твердой фаз жира. Для легкоплавкого летнего жира избираются более низкие температуры— 8—11 °С. Изменением температуры сбивания можно регулировать степень отвердевания жира в сливках и консистенцию масляного зерна. При повышенных температурах сбивания образуется крупноячеистая, быстро разрушающаяся пена и происходит частичное расплавление отвердевшего жира, при пониженных, напротив, жир отвердевает, а пена получается мелкоячеистая, прочная.
Если температура в процессе сбивания сливок повышается бодее чем на 2 °С или менее чем на 1,5 °С, это указывает на неверно избранную начальную температуру сбивания или излишний теплообмен с воздухом помещения или хладоносителем. •
На процесс сбивания значительно влияет и характер изменения температуры в ходе сбивания. В начале сбивания,, когда происходит концентрирование жировых шариков на поверхности пенных пузырьков, процесс может протекать при довольно широких колебаниях температуры, при этом важно лишь сохранить оптимальные степень отвердевания жира и стойкость пены. Но когда флотация жира завершена и процесс переходит в стадию образования конгломератов, необходимо обеспечить определенный температурный режим (конечную температуру сбивания), определяющий характер маслообразования, оказывая существенное влияние на качество масляного зерна, его состав и структуру.
Если сливки сбивают при слишком низких температурах (около 5—7°С), то масляное зерно не будет образовываться вследствие недостатка жидкого жира до тех пор, пока температуру сливок не повысят до оптимальной за счет механического воздействия и теплообмена с воздухом помещения.