Основни технологични процеси при производството на българско кисело мляко, бяло саламурено сирене и кашкавал
Фактори, които влияят върху качеството на йогурта/киселото мляко
Изтегляне 0.71 Mb.
|
Фактори, които влияят върху качеството на йогурта/киселото мляко По време на производствения процес трябва внимателно да се контролират множество фактори, за да се произведе висококачествен йогурт/кисело мляко с необходимия вкус, аромат, консистенция, външен вид и дълъг срок на годност. Най-важните от тях са:
Избор на суровото мляко и на закваска Млякото, което се използва в производството, трябва да бъде с твърде висока бактериологична чистота. То трябва да съдържа много малки количества бактерии или вещества, които могат да попречат на развитието на млечнокиселите закваски. Млякото не трябва да съдържа антибиотици, бактериофаги, остатъци от миещи разтвори или разтвори, които се използват за дезинфекция. Лабораториите за селектиране на закваски използват модерни технологии, за да подберат млечнокисели култури (закваски), които осигуряват специфичен вкус и вискозитет. Чрез селекция може да се повлияе на следните качества на крайния продукт:
Спазване на параметрите на процеса За производството на млечнокисели продукти трябва да се създадат възможно най-благоприятни за закваската условия. Нормална практика е маслеността и съдържанието на сухо вещество в млякото да се стандартизират според технологичната документация и обявените на етикета стойности. Хомогенизацията на млякото, което се използва за производство на млечнокисели продукти, се прави с цел да се осигури равномерно разпределение на млечната мазнина в млякото. Хомогенизацията също така подобрява стабилността и консистенцията на млечнокиселите продукти, дори и на обезмаслените. Млякото се обработва топлинно, преди да се добави закваска, с цел:
По време на ферментацията трябва да се поддържа оптимална температура на млякото за съответната закваска. Когато продуктът е готов, заквасеното мляко трябва да се охлади много бързо, за да се преустанови ферментационният процес и да се постигнат точно желаните вкус, аромат и консистенция. Ако времето за ферментация е прекалено дълго или прекалено кратко, тези характеристики се изменят неблагоприятно. Спазване на хладилната верига Освен изброените по-горе фактори от критично значение за качеството на млечнокиселите продукти е спазването на т.нар. хладилна верига. Тя започва на ниво склад на производителя, където температурата на съхранение е до 6° С, минава през транспортирането на продуктите до складовете на дистрибуторите/магазинната мрежа, продължава през помещенията за съхранение на продуктите (на дистрибуторите и търговците) и хладилната витрина в магазина, чрез която продуктът достига до крайния клиент, който се явява последният етап и също може да повлияе на качествата на продукта според начина, по който го транспортира до дома си и го съхранява в собствения си хладилник. По време на транспортирането на продуктите е важно да се спазват следните основни принципи: - Температура – осигуряване на подходящ температурен режим до 10° С по време на транспортирането на продуктите. - Товарене–Разтоварване – максимално кратко време за товаро-разтоварни дейности. По този начин се намалява времето, през което продуктите са изложени на по-висока температура. - Камиони – задължително да бъдат с предварително включен хладилен агрегат, добре почистени, със завеси и максимално добре уплътнени отвори. При неспазване на необходимите условия на съхранение и транспортиране на продуктите могат да настъпят следните промени в качеството на продуктите: - повишаване на киселинността на продукта в резултат на газова ферментация; - подуване на капачките (развитие на дрожди и плесени); - отделяне на суроватка (цвик); - влошаване на консистенцията. Добрата хладилна верига е гаранция за дълъг срок на трайност. При липса на такава продуктите следва да се етикетират с изключително кратък срок въпреки използването на качествени суровини и спазването на производствените процеси. Тенденции при заквасените млечнокисели продукти През последните години все по-голяма популярност получават т.нар.функционални храни. В тази категория храни важна роля играят определени типове млечнокисели бактерии. Изследванията на млечнокиселите бактерии и тяхната роля по отношение на здравето започват още в началото на 20. век. Иля Мечников, професор в Института „Пастьор“ в Париж, Франция, осъзнава тяхната роля след своите наблюдения върху големия брой дълголетници в България. Той смята, че лактобацилите, които попадат чрез консумацията на кисело мляко в организма, унищожават болестотворните бактерии в червата. По този начин те възпрепятстват производството на „отровни“ отпадъчни продукти, които причиняват хронични болестни промени в организма, особено атеросклероза. През последните няколко години лавинообразно се увеличава интересът към използването на млечнокисели бактерии като съставки, повлияващи здравето, в различни храни и хранителни продукти. Най-големите ентусиасти твърдят, че живите млечнокисели бактерии ще се окажат откритие, равностойно на откриването на пеницилина. Изразът „функционална храна“ се прилага за храни, които имат свойството да повлияват благоприятно здравето. Млечнокиселите бактерии се използват от незапомнени времена за ферментация на различни храни. Щамовете, които се използват за производството на кисело мляко (Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus), както и други видове като Lactobacillus acidophilus, L. reuteri, бифидобактериите и определени видове Lactococcus lactis, са основните пробиотични бактерии, които представляват интерес при производството на функционални храни. Какви са свойствата, които трябва да притежава даден вид млечнокисела бактерия, за да има въздействие в червата? Следните четири характеристики са от първостепенно значение:
L. acidophilus и бифидобактериите са важни представители на човешката чревна флора. Първите се срещат основно в тънките черва, а вторите – в дебелото черво. При някои хора тези бактерии са в намалени количества поради използване на определени лекарства (антибиотици), стрес или напреднала възраст. При много хора намалените количества от тези бактерии могат да предизвикат симптоми като: подуване, нарушения в храносмилането и други болестни прояви. Консумацията на живи лактобацили и бифидобактерии в млечните продукти е идеалният начин да се възстанови балансът на чревната флора. Според някои литературни източници лактобацилите и бифидобактериите могат да:
Млечнокиселите бактерии имат голям потенциал да повлияват благоприятно здравето както на хората, така и на животните. Изследванията в тази област продължават, тъй като науката в това направление тепърва ще се развива. Път на млякото през производството В млекопреработването суровото мляко преминава през няколко етапа на обработка, преди да достигне до потребителя като краен, готов продукт. Производството обикновено се извършва като затворен процес, в който основните компоненти са свързани чрез система от тръби. Някои законови изисквания В повечето страни, където млякото се преработва до различни крайни продукти, има определени законови изисквания, за да бъдат защитени потребителите от заразяване с болестотворни микроорганизми от храни с животински произход. Точната формулировка и препоръките на тези разпоредби могат да варират. Първична обработка Първичната обработка на млякото е една и съща, независимо дали крайният продукт е с твърд коагулум (напр. кисело мляко) или с разбит коагулум (напр. йогурт). Тя включва:
Прочистване преди топлинната обработка, сепариране и стандартизиране Тъй като млякото често съдържа твърди частици като прах, левкоцити (бели кръвни телца) и соматични клетки (от вимето), то трябва да се прочисти. Това може да стане чрез филтриране или с центрофуга. Извършва се и разделяне на суровото мляко на обезмаслено мляко и сметана. Нормална практика е маслеността и съдържанието на сухо вещество в млякото да се стандартизират според технологичната документация и обявените на етикета стойности. Пастьоризация Стандартизираното мляко се насочва към пастьоризиращата секция на топлообменника и се загрява до 90–95° C. Млякото престоява (се задържа) при тази температура за 5–30 минути. За загряването на млякото за целите на пастьоризацията се използва гореща вода или пара. Най-често се използва гореща вода с температура 2–3° C по-висока от необходимата за пастьоризация. Загряването на водата става с помощта на пара от парогенератор при налягане 600–700 кРа (6–7 бара). Загрятата вода от своя страна с помощта на топлообменника загрява млякото до необходимата температура. Хомогенизация При температура 55–65° C млякото се подава в хомогенизатора и се подлага на хомогенизация при налягане от около 20–25 МРа (200–250 бара). Охлаждане на млякото Млякото се охлажда до оптималната температура за добавяне на закваската (обикновено 40–45° C). Пастьоризираното мляко трябва да се охлади до 4° C, ако няма да се преработва веднага. За целта се използва охлаждаща субстанция с температура около 2° C. Най-често се използва ледена вода, когато желаната температура на охлаждане е до 3–4° C. След този етап производството протича по 2 различни начина в зависимост от това дали крайният продукт е с твърд коагулум (кисело мляко) или с разбит коагулум (йогурт). Продукти с твърд коагулум Кисело мляко С оглед оптимизиране на разходите и наличната техника е възможно в едно и също предприятие да се произвеждат и двата типа продукти – с твърд и с разбит коагулум. За продукти с твърд коагулум, каквото е киселото мляко, закваската се добавя към млякото преди разфасоване в потребителски опаковки. Ферментацията протича в тях. Важно е да се знае, че млечнокиселите бактерии, които се използват за закваска на продуктите с твърд коагулум (кисело мляко) и с разбит коагулум (йогурт), са едни и същи – Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus. 
Ферментация и охлаждане След като се напълни в кофички, които се пакетират в каси и се палетизират, заквасеното мляко постъпва в една от двете описани по-долу системи за коагулация и последващо охлаждане:
Ферментация Напълнените кофички се нареждат в каси на определено разстояние една от друга, така че циркулиращияг топъл/студен въздух в помещенията за коагулация/охлаждане да достига до всяка отделна кофичка. Така се постига еднакво качество на продукта, при положение че температурата се контролира адекватно. При оптимална температура на ферментацията се получава коагулация на млякото. Охлаждане Когато рН на киселото мляко достигне оптимални стойности (обикновено рН 4.5), започва охлаждането. Температурата, която трябва да се постигне първоначално, обикновено е 18–20° C. При достигането на оптимално рН е важно развитието на бактериите да бъде спряно бързо, което означава, че температурата трябва да се понижи до 35° C в рамките на 30 минути и до 18–20° C след още 30–40 минути. Крайното охлаждане, обикновено до 5° C, се осъществява в хладилен склад, където продуктите се съхраняват, преди да бъдат дистрибутирани в магазинната мрежа. Ефективността на охлаждането зависи от размера и дизайна на всяка отделна опаковка (кофичка), използваните материали, размера на палето, разстоянията между отделните кофички и дизайна на касата. При обичайно протичащ инкубационен период от 3–3,5 часа е много важно продуктът да не се излага на механични въздействия през последните 2–2,5 часа от инкубацията, тъй като това води до отделяне на суроватка (цвик). Ориентировъчно общото време за охлаждане за по-малки кофички (0,175–0,200 кг) е около 65–70 минути и около 80–90 минути за по-големите (0,5 кг).
Първично обработеното мляко, охладено до температурата на заквасване, постъпва във ферментационния резервоар (танк). Паралелно с това предварително зададено количество от закваската се дозира в потока от мляко. След като резервоарът се напълни, съдържанието му се разбърква за кратко време, така че да бъде постигнато равномерно разпределение на закваската. Ферментационните резервоари са термоизолирани, така че температурата да остане постоянна по време на заквасването. Резервоарите могат да бъдат оборудвани с рН метри, с които да се следи промяната в киселинността. При производството на йогурт с разбит коагулум инкубационният период обикновено е 3–3,5 часа при 42–43° C, когато се използва стандартна закваска, и 4 до 5 часа, когато се използва лиофилизирана закваска. Относително краткият период на инкубация означава, че размножаването на млечнокиселите бактерии протича бързо. Типичните млечнокисели бактерии – Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus, се размножават за около 20–30 минути. За да се постигнат оптимални условия, охлаждането до 15–22° C (от 42–43° C) трябва да се извърши в рамките на 30 минути, след като се достигне желаната стойност на рН. Охлаждане на коагулума В последните фази на коагулацията, когато е достигнато необходимото рН (обикновено около 4.2–4.5), продуктът трябва да се охлади до 15–22° C. Това временно спира нарастването на киселинността. В същото време коагулумът трябва да се подложи на фина механична обработка, така че крайният продукт да има подходяща консистенция. Охлаждането се извършва в специален топлообменник. Капацитетът на помпата и охладителя обикновено е така изчислен, че резервоарът се източва за 20–30 минути и така се поддържа еднакво качество на цялата продукция. Охладеният продукт се съхранява в буферни резервоари, преди да бъде насочен към машините за разфасоване в кофички. Добавяне на аромати, плодове След като се охлади до 15–22° C, продуктът е готов за опаковане. При придвижването на йогурта от буферните резервоари до машината за пълнене могат да бъдат добавени различни плодове и аромати. Това се постига с помощта на блендер за плодове. Целта на блендера е да смесва добре плодовете с йогурта. Плодовете, които се добавят, могат да бъдат:
Плодовете трябва да бъдат възможно най-хомогенни. Правилната термична обработка е много важен етап в предварителната обработка на плодовете. Температурната програма трябва да бъде така подбрана, че вегетативните микроорганизми да бъдат унищожени, без това да увреди вкуса и текстурата на плодовете. След топлинната обработка е важно плодовете да бъдат опаковани в стерилни контейнери при асептични условия. Често влошаването на качеството на млечнокиселите продукти се получава вследствие на замърсяване от недобре обработени плодове. 
Сурово мляко Под редакцията на проф. д-р инж. Ж. Симов, ръководител на катедра „Технология на млякото и млечните продукти“, Университет по хранителни технологии – гр. Пловдив Добивът на мляко започва преди 6000 години и дори по-рано. Най-разпространеното млекодайно животно е кравата, която се среща на всички континенти и в почти всички държави. Овцата е от изключително значение за страните от Средиземноморието и големи райони от Африка и Азия. Броят на овцете по света надхвърля 1 милиард. Овчето и козето мляко са източник на евтин и в същото време ценен в биологично отношение белтък.
КРАВЕ МЛЯКО Млякото доставя както енергия, така и градивни вещества, необходими за растежа. То съдържа и антитела, които предпазват младия организъм от инфекции. Телето се нуждае от 1000 литра мляко, за да порасне, и при примитивните видове крави това е количеството, което произвежда една крава за едно теле. Процесите на селекция коренно променят тези цифри. При някои съвременни породи се стига до млеконадой от 6000 литра мляко на теле. При някои крави може да се стигне и до 14 000 литра. За да започне една крава лактация (да дава мляко), тя трябва първо да се отели. Юниците достигат полова зрелост на 7 или 8 месеца, но обикновено не се заплождат, преди да станат на 15–18 месеца. Бременността трае 265–300 дни, в зависимост от породата. Юницата ражда първото си теле на възраст около 2–2,5 години. Любопитно: Най-старата крава в света – Голямата Берта, умира в ирландското селце Блекуотър на 31 декември 1993 г. на възраст 49 години. През вимето на кравата е необходимо да циркулират около 800–900 литра кръв, за да се образува 1 литър мляко.
Отделянето на мляко започва малко преди отелването и продължава около 300 дни. 1 или 2 месеца след отелване кравата може да се заплоди отново. 60 дни преди отелване доенето спира. С отелването започва нов лактационен цикъл (цикъл на отделяне на мляко). Първото мляко, което кравата отделя след отелването, се нарича коластра. То се различава от нормалното мляко по състав и свойства. Една крава е способна да дава мляко около 3–5 години.
Доенето обикновено продължава 5–8 минути. При съвременното производство на мляко доенето се извършва машинно, с доилни агрегати. Доялната машина изцежда мляко от вимето посредством вакуум. Основните части на доилната машина са вакуумна помпа, вакуумен съд, съд за събиране на млякото, накрайници и пулсатор. Вътрешността на накрайниците съдържа гумена тръба, която е подложена на постоянен вакуум от около 50 кРа (50% вакуум) по време на доенето. Налягането в накрайника се променя периодично от 50 кРа по време на доилната фаза до стойностите на атмосферното налягане по време на фазата на масаж. Двете фази се редуват по време на доенето. Отпускането на вимето по време на фазата на масаж е необходимо, за да се избегне натрупването на кръв и течност във вимето. Такова натрупване може да бъде болезнено за кравата и да влоши качеството на доилния процес. Пулсаторът сменя фазата на доене с фазата на масаж с честота около 50–60 пъти в минута. 
Млякото се отвежда от накрайниците през херметизирана система до танк (специално пригоден голям съд) за съхранение на млякото. Автоматична клапа предпазва попадането на прах в системата, в случай че някой от накрайниците се откачи от вимето по време на доенето. Такъв тип система е голямо предимство от хигиенна гледна точка. Охлаждане на млякото Ефикасното охлаждане на суровото мляко след доене е най-добрият начин да се предотврати развитието на бактерии в млякото. Когато излезе от вимето, млякото е с температура 37° С. Прясното мляко от здрава крава на практика не съдържа бактерии. След като излезе от вимето, млякото трябва да се предпази от замърсяване. Микроорганизмите, които могат да предизвикат разваляне на млякото, са навсякъде – по вимето, по ръцете на дояча, в праховите частици и водните капки във въздуха, по сламата, козината на кравата и в почвата. Често млякото се подлага на филтриране, преди да влезе в танка за съхранение. Независимо от мерките, които се предприемат, е почти невъзможно млякото да се опази чисто от бактерии. То е отлична среда за тяхното развитие, защото съдържа всички хранителни вещества, от които се нуждаят бактериите. В момента, в който бактериите попаднат в млякото, те започват да се размножават. Затова млякото трябва да се охлади веднага след като се издои. По време на съхранението също е важно да се поддържа ниска температура. При увеличаване на температурата дори с няколко градуса над препоръчителната бактериите веднага започват отново да се размножават. 
В суровото мляко, дори при температура на съхранение 4° С, се развиват т.нар. психотрофни бактерии. След период на аклиматизация от 48–72 часа тяхното развитие става много интензивно. В резултат на този растеж започва разграждане на белтъците и мазнините на млякото, което може да компрометира качеството на продуктите, които се произвеждат от сурово мляко. Биволско мляко В света има 150 милиона биволи, от които 145 милиона живеят в Азия. В Индия, Пакистан и Египет 50–65% от целия обем на суровото мляко се добива от биволи. В световен мащаб 17% от млякото е биволско. Биволското мляко се обработва като кравето, но термичната му стабилност е по-ниска. Биволите в Индия и Пакистан произвеждат само 450–500 кг за един лактационен период, докато в специализирани ферми производството може да надмине 1700 кг, а в Италия – до 3000 кг. Лактационният период варира от 217 дни в Египет до 270–295 дни в Индия. Овче мляко Някои породи овце се отглеждат основно за вълна и месо и се доят рядко, докато други се отглеждат основно за мляко. При някои немски и близкоизточни породи добивът на мляко може да достигне до 500–1000 кг за един лактационен цикъл. Млеконадоят от една овца може да варира от 0,4 до 2,3 кг на ден, а лактационният цикъл е от 100 до 260 дни, в зависимост от породата. При равни други условия еквивалент на една крава (като източник на мляко) са 8–10 овце. Бременността при овцата продължава около 5 месеца, като повечето породи раждат 1–2 агнета годишно.
Козите са може би първите преживни животни, които са били опитомени, и се срещат почти навсякъде по света. Те оцеляват в райони, които са трудни за обитаване от други животни. Добивът на мляко варира между 400 и 1300 кг за един лактационен цикъл, а самият лактационен цикъл продължава от 200 до 300 дни.
Основните съставки на млякото са вода, мазнини, протеини, лактоза (млечна захар) и минерали (соли). Млякото съдържа освен това следи от други вещества като пигменти, витамини, фосфолипиди и газове, свободни аминокиселини. Това, което остава след отделянето на водата и газовете, се нарича сухо вещество. Кравето мляко съдържа около 87% вода и 13% сухо вещество. Патогени в суровото мляко Някои микроорганизми могат да причинят хранително отравяне по два механизма: или чрез интоксикация и/или чрез инфекция. Интоксикацията предполага натрупване на токсини в храната преди нейната консумация. Инфекцията означава навлизане, активен растеж и размножаване на микроорганизмите в човешкото тяло. Понякога са необходими големи количества бактерии, за да се стигне до инфекция, а в други случаи като при Salmonella typhimurium минималната инфектираща доза (MID) може да бъде и една-единствена бактерия. Патогени в млякото Инфектиращи
Формиращи токсини
Как попадат бактерии в млякото? От кравата Млякото непосредствено след отделяне от млечната жлеза на кравата на практика е стерилно (в него липсват бактерии). Въпреки това, дори преди да напусне вимето, то се замърсява с бактерии, които са навлезли в млечния канал. Обикновено тези бактерии са безобидни и в много малко количество, от порядъка на неколкостотин в 1 мл мляко. Ако вимето е възпалено (кравата боледува от мастит), млякото е сериозно замърсено с бактерии и може дори да не е подходящо за консумация и за промишлена преработка. В млечния канал винаги има бактерии, но повечето от тях се отмиват в началото на доенето. Във фермата При престоя си във фермата млякото е изложено на замърсяване от различен тип, най-вече бактериален. Степента на замърсяване на млякото и съставът на бактериалните популации зависят от чистотата на средата, в която живее кравата, и чистотата на повърхностите, с които млякото влиза в контакт, напр. машината за доене, съдовете за транспортиране, танкът за съхранение и бъркалката. Покритите с мляко повърхности обикновено са по-сериозен източник на замърсяване, отколкото вимето. Когато кравите се доят ръчно, бактериите попадат в млякото чрез дояча, кравата, кравешкия тор и околния въздух. Степента на замърсяване зависи основно от уменията на дояча и старанието му по отношение на хигиената. При машинното доене повечето източници на замърсяване се елиминират. Ако обаче оборудването за машинно доене не се почиства правилно, самата машина за доене се превръща в източник на замърсяване.
Млякото от фермата може да съдържа неколкостотин бактерии в 1 мл, ако произхожда от ферма с висока хигиена, и до няколко милиона в 1 мл, ако не се поддържат високи стандарти на почистване, дезинфекция и охлаждане на млякото. Ежедневното почистване и дезинфекция на вимето и на цялото оборудване са най-решаващите фактори за бактериалната чистота на млякото. При оптимални условия би следвало да може да се постигне брой бактерии под 20 000 CFU (колонии формиращи единици) в 1 мл. Бързото охлаждане до 4° С допринася значително за поддържане на високо качество на млякото на ниво ферма. То забавя бактериалния растеж в млякото и значително увеличава възможностите за съхранение на продуктите. Влиянието на температурата върху бактериалния растеж в суровото мляко е отразено на следната графика: 
При начален брой 300 000 CFU/ml бактериите се развиват много бързо при високи температури и ефектът на охлаждане до 4° С е поразителен. Дрожди Дрождите са едноклетъчни организми със сферична, овална или цилиндрична форма. Те се размножават чрез пъпкуване. Понякога новата клетка не се отделя от родителската и пъпкуването продължава, така че се образуват големи групи клетки, закрепени една за друга. Дрождите могат да се размножават и чрез спори. 
Дрождите имат нужда от хранителни вещества като всички други живи организми. Те обикновено се развиват в среда с наличие на въглехидрати, като плодове, цветове и кората на дърветата. Само няколко вида са патогенни (болестотворни) за хората и животните. Дрождите са най-често срещаната причина за развалянето на плодовите сокове. В лабораторни условия дрождите се култивират в богати на въглехидрати среди при рН 5–6.
Дрождите се развиват в среда с киселинност рН 3–7.5. Оптимумът обикновено е рН 5–6. Дрождите нормално не растат в среда под 0° С или над 47° С. Оптималната температура за тяхното развитие обикновено е между 20 и 30° С. Вегетативните форми най-често загиват при температурно въздействие от 53–58° С в продължение на 5 до 10 минути. Спорите са по-резистентни, но загиват, когато са изложени на температура 60–62° С в продължение на няколко минути. Дрождите могат да се развиват както при наличие, така и при отсъствие на кислород, т.е. те са факултативни анаероби. При отсъствие на кислород те разграждат въглехидратите до алкохол и вода, а при наличие на кислород – до CO2 и вода. Дрождите се развиват по-бързо при наличие на кислород. Образуване на спори По принцип дрождите са нежелани от гледна точка на производството на млечни продукти с едно изключение – при производството на кефир. Кефирът (руски ферментирал продукт) ферментира с помощта на комбинация от дрожди и млечнокисели бактерии, групирани под форма на гранули, известни като кефирни зърна. В млекопреработвателната промишленост дрождите са причина за развалянето на млечните продукти, включително на сиренето и маслото. В пивоварството, винопроизводството, хлебопроизводството и дестилиращото производство дрождите са изключително ценени.
Плесените представляват доста разнородна група многоклетъчни нишковидни гъбички. Те се състоят от нишковидни струпвания от клетки, които се наричат хифи. Струпванията от хифи, които са видими с просто око, се наричат мицел. Хифите са вегетативната част от плесените, често са безцветни и произвеждат ензими, които разграждат хранителните вещества. Плесените се размножават чрез спори. Някои спори са изключително устойчиви на топлина и могат да останат в неактивно състояние дълго време. Освен това са много малки и леки и могат да бъдат разнасяни от въздушните течения навсякъде и затова често представляват проблем при производството на млечни продукти. Плесените могат да се развиват върху среда с много ниско съдържание на влага, а освен това могат да си набавят влага чрез въздуха. Оптималната температура за растеж на плесените е между 20 и 30° С. Плесените се развиват при рН 3–8.5. Много видове предпочитат обаче кисела среда, напр. сирене, кисело мляко, цитрусови плодове и плодови сокове. Както и при дрождите, плесените не оцеляват при стандартната температура на пастьоризация от 72–74° С за 10–15 секунди, с изключение на плесените, които имат терморезистентни спори. Има много различни семейства плесени. Някои групи, които са от значение за млечната промишленост, са Penicillium и млечната плесен – Geotrichum candidum. Родът Penicillium е един от най-често срещаните представители на плесените. Зелената плесен, която е широко разпространена в природата, спада към това семейство. Някои видове от този род играят важна роля в производството на млечни продукти. Тяхната способност да разграждат белтъци и мазнини ги превръща в основен фактор при зреенето на рокфор, камамбер и др. Плесента в рокфора се нарича Penicillium roqueforti, а тази в камамбера – Penicillium camemberti.
При производството на млечни продукти е необходимо да се спазва стриктна хигиена, за да се предпазят продуктите от замърсяване с плесени. Сградният фонд и съоръженията трябва да се поддържат идеално чисти, за да се предотврати заразяването им.
Когато фаги засегнат стартерните култури, ферментационният процес може да бъде забавен и дори спрян. Превенция от фаги Както в случаите със замърсяване на млякото с бактерии, плесени и дрожди, и тук е важно да се следи за качеството на стартерните култури и да се поддържат високи хигиенни стандарти, както и да се прилагат стерилни техники в критичните стъпки от производството. Инхибиращи вещества 
Друга категория вещества, които могат да влошат качеството на суровото мляко, са т.нар. инхибитори. Това са вещества, които са способни в ниски концентрации да повлияят негативно жизнените процеси на млечнокиселите бактерии. Те се делят на 3 категории: - антибиотици – медицински продукти, които се прилагат на животните с лечебна или профилактична цел; - антисептици и дезинфектанти – вещества, които се използват за дезинфекция на заразени повърхности; - детергенти – вещества, които се използват за почистване на повърхности.
Антибиотиците се отделят от организма на кравата през урината, изпражненията и млякото. Времето, за което даден антибиотик продължава да присъства в млякото, зависи от вида на антибиотика, начина на приложение и самото животно. Затова е важно стриктно да се спазва препоръчаният период, в който млякото от лекуваното с антибиотици животно не трябва да се използва при производство на млечни продукти. Остатъците от антибиотици в млякото в дози, по-високи от максимално допустимите, могат да забавят или дори да блокират коагулацията на млечните белтъци. Млечнокиселите бактерии, които се използват при производството на кисело мляко, са чувствителни към антибиотици. Тяхната частична или цялостна инхибиция се изразява в забавяне на млечнокиселия процес или дори до невъзможност за коагулация на млякото. 
Въздействие на дори малки дози пеницилин върху най-често използваните стартерни култури (стартер А) Методи за установяване на антибиотици в суровото мляко: - Микробиологични тестове – с цветен индикатор, с посявка и броене;
Тестове за антибиотици се провеждат още веднъж – преди млякото да влезе в производствения цикъл. Антисептици и дезинфектанти, които се използват във фермите: Антисептиците са вещества, които унищожават бактериите по заразени живи тъкани (кожа, лигавица), за да се намали или елиминира рискът от инфекции или заразяване. Антисептиците се използват за почистване на вимето на кравата преди доене. Дезинфектантите са активни вещества, които се използват за унищожаване на бактериите, които се намират по инертни повърхности. С помощта на дезинфектантите се извършва дезинфекция на всички повърхности, които са в контакт с млякото, за да се избегне или намали рискът от микробно замърсяване. Основните типове химични продукти, които се използват като дезинфектанти, са:
Топлинната обработка няма ефект по отношение на съдържанието на антисептици и дезинфектанти в млякото. Попадането на остатъци от дезинфектанти и антисептици в млякото може да бъде предотвратено лесно чрез щателно почистване и изплакване след употребата им. За целта трябва да се спазват стриктно следните изисквания: - да се спазват препоръчваните концентрации за всички подобни продукти; - да се използват оторизирани продукти, за които са проведени проучвания, доказващи липса на риск за млякото; - обилно да се изплакнат вимето на кравата и доилната апаратура. Термична обработка на млякото Преди да се въведе топлинната обработка, млякото е било източник на инфекции, тъй като е благоприятна растежна среда за микроорганизми. В миналото млякото е било основна причина за разпространяване на епидемии от туберкулоза и тиф. Терминът „пастьоризация“ е въведен от Луи Пастьор, който в средата на 19. век прави своето фундаментално откритие за смъртоносния ефект на топлинната обработка върху микроорганизмите и използването й като метод за консервиране. Пастьоризацията на млякото може да се дефинира като „всяка топлинна обработка на млякото, която гарантира сигурното унищожаване на туберкулозните бацили (Т.В.) без подчертано да засегне физичните и химичните свойства на млякото“. Важно е да се спомене, че в исторически план пастьоризацията дълго време била слабо контролиран процес в производствената практика. Често млякото било обработвано при прекалено висока или прекалено ниска температура, така че или имало вкус на прегоряло или в него оставали жизнеспособни туберкулозни бацили. В средата на 30-те години на миналия век Кей и Греъм открили ензима фосфатаза. Този ензим винаги се съдържа в прясното мляко и се разрушава при комбинацията температура/време, която е необходима за ефективна пастьоризация. Освен това наличието или отсъствието на този ензим се установява много лесно (с фосфатазен тест). Липсата на фосфатаза означава, че млякото е преминало адекватна топлинна обработка. За щастие обичайните болестотворни микроорганизми, които се срещат в млякото, загиват при сравнително умерено топлинно въздействие, което има ограничен ефект върху физичните и химичните свойства на млякото. Най-устойчиви са туберкулозните бацили, които загиват при нагряване на млякото при 63° С за 10 минути. За по-голяма сигурност е необходимо млякото да бъде нагрявано при 63° С за 30 минути. Т.В. се смятат за индексни организми за пастьоризация – всяко топлинно въздействие, което ги унищожава, се смята за достатъчно за унищожаване на всички други болестотворни микроорганизми в млякото. Освен болестотворните микроорганизми млякото съдържа и други вещества и микроорганизми, които могат да влошат вкуса и да намалят срока на годност на различните млечни продукти. Друга цел на топлинната обработка е да се унищожи максимален брой от тези други организми и ензимни системи. Това изисква по-интензивна топлинна обработка от тази, която убива болестотворните микроорганизми. Важно е топлинната обработка да се приложи възможно най-скоро след пристигането на млякото в млекопреработвателното предприятие.
Комбинацията от температура и продължителност (време) на топлинната обработка е много важна, тъй като тя определя интензитета на обработка. 
На фигурата са показани кривите на ефективно унищожаване на колиформените бактерии, както и на причинители на тифа и на туберкулозата. Според тези криви колиформените бактерии загиват, ако млякото се нагрее до 70° С и тази температура се поддържа 1 секунда. При температура 65° С са необходими 10 секунди, за да загинат тези бактерии. Следователно двете комбинации 70° С/1 секунда и 65° С/10 секунди имат еднакъв ефект. Туберкулозните бактерии са по-резистентни на топлинна обработка от колиформените. За тяхното унищожаване са необходими 20 секунди при 70° С и 2 минути при 65° С. В млякото е възможно да се съдържат топлинно устойчиви микрококи, но те са напълно безвредни.
От микробиологична гледна точка е желателно да се прави интензивна топлинна обработка на млякото. Но подобна обработка съдържа рискове от странични ефекти по отношение на вида, вкуса и хранителните стойности на млякото. Суроватъчните протеини в млякото денатурират при висока температура. Интензивното нагряване променя вкуса, получава се вкус на варено, а след това и на прегоряло мляко. Следователно изборът на температура/време е въпрос на оптимизация, при която се вземат под внимание както микробиологичните ефекти, така и аспекти на качеството. След като топлинната обработка на млякото се е превърнала в най-важния аспект на обработката на млякото, са развити различни видове топлинна обработка
Сепариране на млякото Първата машина за отделяне на сметаната от млякото е описана в немското списание Milch Zeitung в броя от 18 април 1877 г. Става дума за „барабан, който се върти и който след известно време оставя сметаната на повърхността, така че тя да може да се отдели по обичайния начин“. След като прочита тази статия, младият шведски инженер Гусат фон Лавал казва: „Ще докажа, че центробежната сила действа в Швеция не по-зле отколкото в Германия“. Днес повечето сепаратори работят с изобретените от Лавал конични дискове. 
Изобретяването на центробежния сепаратор е сравнително ново в исторически план. Преди това за отделянето на сметаната от млякото се е разчитало на седиментацията под въздействието на гравитацията. Издоеното мляко се оставяло да престои и с времето мастните глобули се слепвали и изплували на повърхността (защото са по-леки), където формирали слой от сметана над млякото. След това сметаната била отделяна на ръка. Изисквания за седиментация Течността, която се подлага на седиментация, трябва да бъде дисперсия – смес от дисперсна фаза и дисперсна среда. В млякото дисперсна среда е млечният серум или обезмасленото мляко. Мазнините са дисперсирани в обезмасленото мляко под формата на глобули с вариращ диаметър до около 15 микрометра. Млякото съдържа и втора фаза, която се състои от диспергирани твърди частици като: – соматични клетки (клетки от вимето);
Фазите, които се сепарират (отделят), не трябва да са разтворими една в друга. Разтворената в обезмасленото мляко лактоза не може да бъде отделена чрез центрофугиране. Фазите, които се подлагат на сепариране, трябва също така да имат различна плътност. Фазите в млякото отговарят на тези изисквания – твърдите замърсители имат по-висока плътност от обезмасленото мляко (т.е. потъват), а мастните глобули – по-ниска плътност (т.е. изплуват на повърхността).
Прочистването се основава на факта, че механичните замърсители са с по-висока плътност от млякото и при въртенето на центрофугата центробежните сили ги изхвърлят към периферията на машината, където те се отделят в седиментационната камера под формата на т.нар. центрофужна кал. Отделянето на сметаната от млякото се основава на факта, че мастните глобули са с по-ниска плътност от обезмасленото мляко, при което млякото се придвижва периферно под действието на центробежните сили, а мастните глобули остават близо до оста на въртене и това позволява да бъдат отделени.
Стандартизацията включва корекции в маслеността и белтъчините на млякото за производство на млечни продукти чрез добавяне на сметана или обезмаслено мляко за достигане на желаната масленост и белтък. Съществуват различни методи за изчисляване на количествата на изходните суровини с различно мастно съдържание, които трябва да се смесят, за да се получи желаната масленост в крайния продукт. Те включват смесване на - пълномаслено мляко с обезмаслено мляко; - сметана с пълномаслено мляко; - сметана с обезмаслено мляко; - обезмаслено мляко с анхидрирана млечна мазнина (AMF). По подобен начин се извършва и стандартизацията по белтъчно съдържание, като най-често за целта се използва сухо обезмаслено мляко. Принципи на стандартизация Сметаната и обезмасленото мляко, които излизат от сепаратора, имат различна масленос При стандартизиране на млякото по масленост се използват правилото на квадрата на Пирсон, материален и маслен баланс или формулите:
Хомогенизацията на млякото е вече стандартен производствен процес, който масово се използва за стабилизиране на мастната емулсия, така че да не се получава отделяне на сметана, причинена от гравитацията. Процесът е изобретен от Gaulin през 1899 г. Хомогенизацията предизвиква разрушаване на мастните глобули (сферични мастни частици) до много по-малки единици. По този начин се намалява разслояването на мазнините и може да се намали тенденцията на глобулите да се слепват. Хомогенизацията на млякото се извършва по механичен начин. Млякото се изтласква през малък отвор с висока скорост. Разрушаването на мастните глобули се постига с комбинирането на два фактора – турбуленция и кавитация. Хомогенизацията намалява размера на мастните глобули от среден диаметър 3,5 микрометра до такива с диаметър под 1 микрометър. Това е свързано с 4- до 6-кратно увеличение на контактната повърхност. Новосформираните глобули губят част от оригиналната си мембрана и са покрити със смес от протеини, абсорбирани от плазмата. 
Хомогенизацията на студено мляко е на практика неефективна. Обработката при температура под 40° C води до непълна дисперсия. Суровото мляко с високо мастно съдържание е по-трудно за хомогенизиране. Обикновено сметана с мастно съдържание над 20% не може да бъде хомогенизирана при високо налягане, тъй като се образуват струпвания поради загубата на мембранен материал (казеин). Повишаването на температурата на хомогенизация намалява вискозитета на млякото. Хомогенизацията обикновено се прилага при температура 55–80° C и налягане между 10 и 25 МРа (100–250 бара), в зависимост от продукта.
 Ефектът, който хомогенизацията оказва върху физичната структура на млякото, води до следните предимства:
Закваски Бактериалните млечнокисели култури, известни като „закваски“ (стартерни култури), се използват при производството на кисело мляко, кефир и други млечнокисели продукти, както и при производството на сметана и сирене. Закваската се добавя в млякото и се оставя да се развива при контролирани условия. В хода на протичащата ферментация бактериите произвеждат вещества, които придават на заквасения продукт характерните му свойства като киселинност (рН), вкус, аромат и консистенция. Намаляването на рН, което е резултат от ферментацията на лактозата до млечна киселина под действието на млечнокиселите бактерии от закваската, има консервиращ ефект върху продукта, докато в същото време се подобряват неговите хранителни стойности и той става по-лесно смилаем. Заквасените млечни продукти и сирената имат различни характеристики и при тяхното производство се използват различни закваски. Закваските могат да бъдат класифицирани според оптималната температура, при която се развиват:
Освен това закваските могат да бъдат:
По-важните характеристики на бактериите в закваските са: оптимална температура на развитие и солева толерантност. Целта е съдържащите се в закваската щамове да съжителстват в симбиоза, а не да се конкурират взаимно. Млекопреработвателните предприятия обикновено използват готови закваски, получени след проучване и селекция в специализирани лаборатории и произведени от одобрени производители. По този начин производителите на млечни продукти осигуряват желаните постоянни параметри на продуктите като текстура, вкус и аромат. Производителите на млечни продукти могат да използват закваските под различни форми:
Съхранение на закваските Правени са много проучвания, за да се намери най-добрият начин за третиране на закваските, така че да се запази тяхната активност в периода на съхранение. Един от методите е замразяване. Колкото по-ниска е температурата, толкова по-добре се съхраняват закваските. Замразяването с течен азот до -160° C и съхранението им под -45° C запазва закваските в много добро състояние. Съвременните форми на закваски – концентрирани, дълбоко замразени или лиофилизирани, могат да бъдат съхранявани продължително, при положение че се спазват препоръките на производителите. Трябва да се отбележи, че дълбоко замразените култури изискват по-ниска температура на съхранение, отколкото лиофилизираните култури. Още повече че дълбоко замразените култури се транспортират в изолирани полистиренови кутии, опаковани в сух лед, като времето на транспортиране не трябва да надхвърля 72 часа. Лиофилизираните закваски от друга страна могат да бъдат транспортирани при температури до 20° C в рамките на 10 дни, без това да скъси срока им на годност, при положение че след това се съхраняват правилно.
Дълбоко замразените и лиофилизираните закваски трябва да се добавят към ферментационните резервоари (танкове) при спазване на стриктна хигиена. Това може да стане чрез добавяне на закваската към потока мляко преди ферментационния резервоар или чрез добавяне директно във ферментационния силоз чрез специални асептични боксове, които предпазват закваската от замърсители от околната среда. Най-често използваните млечнокисели бактерии Най-често използваните бактериални култури, които се използват за заквасване на млечнокисели продукти, са следните:
Lactobacillus bulgaricus е част от рода Лактобацилус, който представлява голяма група бактерии. Те съставляват съществена част от групата на млечнокиселите бактерии, наречени така, тъй като повечето от тях превръщат лактозата в млечна киселина. Родът Лактобацилус понастоящем се състои от над 125 вида и обхваща широко разнообразие от микроорганизми. Те са често срещани в природата. Много видове се срещат в гниещата растителност. Образуваната от тях млечна киселина подкиселява средата, което инхибира растежа на някои болестотворни бактерии. Някои видове от рода Лактобацилус се използват в индустриалното производство на кисело мляко, туршия, сирене, кисело зеле, бира, вино, сайдър, кимчи, шоколад и други ферментирали храни, както и фуражи, напр. силаж. Хлябът от квас се произвежда със „стартерна култура“, която е симбиотична култура на мая и млечнокисели бактерии, развиващи се в смес от вода и брашно. Действието на лактобацилите се състои в понижаване на рН на ферментиращата суровина чрез образуването на млечна киселина. Някои видове от рода Лактобацилус и други млечнокисели бактерии могат да проявяват потенциално терапевтични свойства, включително противовъзпалителна и антиканцерогенна активност. Прилагането им с храната намалява риска от някои видове рак и потиска честотата на дебелочревните тумори. Има сведения, че някои култури на Лактобацилус, приложени при животни, потискат развитието на тумори на черния дроб, дебелото черво, пикочния мехур и млечните жлези, като така подчертават техните потенциални ефекти на пробиотиците. Лактобацилите Lactobacillus delbrueckii, подвид bulgaricus (до 1984 известен като Lactobacillus bulgaricus), са описани за първи път през 1905 от българския лекар д-р Стамен Григоров и са наречени „булгарикус“ в негова чест, като пълното им научно наименование е Lactobacillus delbureckii subsp. bulgaricus Grigoroff 1905. На външен вид те са пръчковидни, не образуват спори и са неподвижни. Причисляват се към ацидофилните бактерии, защото изискват ниско рН (около 5.4–4.6), за да се развиват ефективно. Лактобацилите имат специални изисквания към средата, защото не могат да ферментират други захари освен лактозата (млечната захар), от която произвеждат млечна киселина. Именно млечната киселина придава на киселото мляко неговия специфичен вкус, коагулира (пресича) млечните протеини и действа като консервант. При процеса на ферментация лактобацилите произвеждат и ацеталдехид, който е един от основните компоненти на аромата на киселото мляко. Стрептококите – Streptococcus salivarius, подвид thermophilus, или по-популярни катоStreptococcus thermophilus. Те се откриват в повечето млечнокисели продукти и се причисляват към млечнокиселите бактерии, но не отговарят на всички условия за „пробиотичен ефект“ (не оцеляват в стомаха на здрави хора). Streptococcus thermophilus е единствената безвредна за човека стрептококова бактерия. Оптималната температура за растеж е между 40–45° С. Двата вида млечнокисели бактерии се срещат в свободно състояние в природата по повърхността на някои растения. Счита се, че по време на паша, вследствие на контакта на животните с тези растения, бактериите полепвали по вимето на животното и при доенето попадали в млякото, в резултат на което станало възможно откриването на киселото мляко и другите млечнокисели продукти от човека.
Освен при производството на кисело мляко Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus се използват за получаване на множество други традиционни млечнокисели продукти в различни части на света. Ето някои от тях:
1.Кратка история на Бялото Саламурено Сирене Бялото саламурено сирене, обикновено наричано просто сирене, е млечен продукт, вид сирене, широко разпространен на Балканите, главно в България и Република Македония. Първоначално приготвяно от козе мляко, днес то обикновено се произвежда от краве мляко, овче мляко или смес от тези два вида млека. Бялото саламурено сирене е леко ронливо, с масленост около 40-45%. Под понятието „сирене” се разбира продукт, получен чрез подсирване или пресичане на млякото (с мая или киселина) след отделяне на излишната суроватка, подходящо осолен и ферментирал. Сиренето е хранителен продукт, богат на белтъчини, млечна мазнина, соли, витамини. То е значително по-богато на хранителни вещества от другите често употребявани хранителни продукти и се консумира в големи количества в много страни. Потреблението на сирене от българските домакинства за 2008 година е нараснало с 5.2%. След като премина през задължителните етапи на разработване единният национален стандарт за българско бяло саламурено сирене – БДС 15:2010 и е приет с консенсус от заинтересованите страни след широко обществено обсъждане, стандартът вече е действащ от 20.08.2010г. Стандартът се отнася за българско бяло саламурено сирене, произведено от краве, овче, биволско, козе или смесено мляко, с добавка на селекционирана и произведена в България закваска от подбрани щамове млечнокисели микроорганизми, изолирани в България, чрез подсирване с мая за сирене, получило необходимата обработка, претърпяло процес на зреене и предназначено за консумация. Според вида на използваната суровина, българското бяло саламурено сирене се произвежда от краве мляко, овче мляко, биволско мляко, козе мляко, смесено мляко – овче и краве или овче и козе. Суровините – сурово краве, овче биволско, козе мляко или смесено мляко (овче и краве или овче и козе в съотношение 1:1) са съгласно изискванията на европейските и националните нормативни актове. Щамовете млечнокисели микроорганизми са изолирани в България и не са подлагани на генетична модификация. Основните принципи, залегнали в новия стандарт, както по отношение на състава, качествените показатели и характеристики, така и на технологията, отразяват най-добрите практики на производството на сирене. За разлика от предишните стандарти в единния национален стандарт БДС 15:2010 са включени и два нови асортимента, които се налагат на нашия пазар и се приемат отлично навсякъде в чужбина – биволско бяло саламурено сирене и козе бяло саламурено сирене. Опаковките на българското бяло саламурено сирене трябва да бъдат изработени от материали, предназначени за контакт с храни, съгласно изискванията на европейските и националните нормативни актове. БДС 15:2010 отменя и осъвременява досега действалите три стандарта:
БДС 15:88 за овче бяло саламурено сирене БДС 2651-88 за краве бяло саламурено сирене и БДС 3370-88 за бяло саламурено сирене смес 2. Характеристика на технологичния процес
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Каталог: 2013 2013 -> Временно класиране „В”-1” рг мъже – Югоизточна България 2013 -> Конкурс за заемане на академичната длъжност „Доцент в професионално направление Растителна защита; научна специалност Растителна защита 2013 -> Задание за техническа поддръжка на информационни дейности, свързани с държавните зрелостни изпити (дзи) – учебна година 2012/2013 2013 -> 1. Нужда от антитерористични мерки Тероризъм и световната икономика 2013 -> Тест за проверка на математическите знания и умения на учениците в началото на четвърти клас 2013 -> Днес университетът е мястото, в което паметта се предава 2013 -> Отчет за научноизследователската, учебната и финансовата дейност на националния природонаучен музей при бан през 2013 г 2013 -> Програма за развитие на туризма в община елхово за 2013 г Изтегляне 0.71 Mb. Сподели с приятели:
|
Подобно на бактериите дрождите имат нужда от вода, за да се развиват, но в значително по-малки количества. Някои видове могат да живеят в среда с много ниско съдържание на вода, като мед или конфитюр.
Бактериофагите (фагите) са вируси, т.е. паразити по бактериите. Те не могат да се размножават извън бактериалните клетки. Фагите са с много малки размери и могат да бъдат видяни само с електронен микроскоп.
За прочистване и за сепариране (отделяне на сметаната) на млякото се използват центрофуги.
където:
