1 Теоретические основы консервирования. Классификация молочных консервов

Консервирование - обработка продуктов особыми способами в целях предохранения их от порчи.

Главной причиной изменения кач-ва продуктов при хранении - действие м/о. Поэтому в основе всех способов консервирования лежат приемы направл-ые на: удаление м/о, ферментов; уничтожение м/о; подавление жизнед-ти м/о путем создания неблагоприятных условий для их жизнедеятельности; инактивация ферментов.

В основу консервирования пищевых продуктов положены четыре принципа:

- БИОЗ основан на естественном иммунитете живых организмов, сопротивляющихся воздействию микробов, используется при хранении молочных продуктов – начальная стадия

- ЦЕНОАНАБИОЗ основан на замене естественной микрофлоры продукта другой микрофлорой, подавляющей развитие первой, на этом основано производство кисломол. продуктов

- АБИОЗ основан на полном уничтожении микроорганизмов, содержащихся в продукте. Это достигается тепловой (стерил.), холодной (обеззараживание УФ-лучами, ультрозвуком и т.д.) и механической (бактофугирование и ультрафильтрация) обработкой, а также применением химических в-в (антибиотик низин).

- АНАБИОЗ заключается в подавлении микробиол. процессов хим. (снижение рН среды, хранение в вакууме и среде инертных газов) и физ.( охлаждение(психроанабиоз), замораживание(криоанабиоз), высушивание (ксероанабиоз), повышение осмотического давления(осмоанабиоз)) средствами

Классификация молочных консервов

- сгущенные молочные консервы

• консервированные стерилизацией (сгущенные стерил. сливки, сгущенное стерил. молоко)

• консервированные повышением осмотического давления (получают путем добавления сахарозы – молоко сгущенное с сахаром, сливки сгущенные с сахаром, молоко сгущенное с какао и сахаром)

- сухие молочные консервы (молоко сухое, сливки сухие, кисломолочные сухие продукты, сухие смеси для мороженого и т.д.)

Способы обработки связанные с воздействием на воду продукта:

1 концентрир-ие, сгущение или совместно со сгущением растворением в оставшейся воде консервирующего в-ва;

2 концентрирование сгущением с послед.-ей тепловой стерил-цией;

3 конц-е сушкой, предварительно подсгущеного молока.

Активность воды – это доступность воды для м.о.

По принципам консервирования мол. консервы делятся на след. группы:по принципу анабиоза (сгущение) – концентраты молока, обм, пахты, сыворотки; по принципу анабиоза (сгущение и добавление сахарозы) - сгущенные мол. консервы с сахаром; по принципу анабиоза (обезвоживание(сгущение и сушка)) – сухие мол.консервы; по принципу абиоза (тепловая стерилизация, сгущение) - стерилизованные мол. консервы.

2 Методы консервирования, используемые при производстве молочных консервов

Из всех известных принципов консервирования для пр-ва мол. консервов используют 2: абиоз и анабиоз.

Принцип абиоза - полное уничтожении м/о, содерж-ся в продукте(стерилизация). При пр-ве мол. консервов используют тепловую стерилизацию, к-рую осущ-ют под действием выск. темп-р, в рез-те чего погибают не только вегетативные, но и споровые формы м/о. Полученное т.о. молоко выдерживает длительное хранение.

Принцип анабиоза закл-ся в подавлении микробиолог. процессов хим-ми или физ-ми средствами.

В пр-ве мол. консервов используются только физ-е ср-ва: повышение осмот-го давления (осмоанабиоз) и высушивание (ксероанабиоз). Осмоанабиоз. Основано на нарушении естественного обмена в-в м/д живой клеткой и средой.

Поступление пит. в-в в микробную клетку и удаление из нее пр-тов обмена происходит из-за разности кон-ций пит р-ра и в-в клетки. Когда кон-ция в-в, раст-ных во внешней среде, > кон-ции в-в внутри клетки, осмотич. перенос р-ра направлен из клетки наружу. Условия для жизнед-ти микробной клетки неблагоприятные.

Повысить осмотич. давление в молоке можно путем увел-я сод-я СМО сгущением молока и растворением в нем сахара.

Резкое повыш-е осмотич. давления по сравнению с исх. создает неблагоприятные условия для жизнед-ти м/о.

Ксероанабиоз. Удаление из продукта влаги и создание физиол. сухости, обуслав-ющей увел-е разности м/д осмотич. давлением в бактериальной клетке и давлением окр среды.

Необх. условия норм. жизнед-ти м/о – достаточное сод-е влаги во внешней среде и высок сод-е воды в клетках. Вода обеспечивает норм равновесие м/д микробной клеткой и средой, участв-щей в обмене в-в. По принципу диффузии и осмоса в микробную клетку постоянно поступают раст-мые пит. в-ва из окружающей среды и вместе с водой из нее удаляются пр-ты обмена.

Для норм протекания процессов, связанных с жизнед-тью м/о, необходимо, чтобы м.д. воды в пр-те-около 25-30%. Поэтому, если кол-во влаги в пр-те будет ниже мин, треб-мого для жизнед-ти м/о, стойкость пр-та при хранении пов-ся. М.д влаги в сух молоке-3-4%, при этом сильно повышается кон-ция раств-ных в воде в-в и создаются усл-я, приводящие м/о в анабиотич. состояние. Чтобы воспрепятствовать развитию остат.м/ф, высуш пр-т нужно предохранять от поглащения влаги. Пр-т следует хранитьт в герметично укупорен. таре при отн-но низких тем-рах (не выше 10), тормозящих протекание биохим р-ций. Микроорганизмы в сухих молочных продуктах находятся в состоянии анабиоза, т.е. отдают влагу, происходит плазмолиз клеток и они прекращают свою жизнедеятельность. В сухих молочных продуктах вегетативная микрофлора гибнет, остаются только споры.

Сгущение – процесс частичного удаления свободной воды при условии сохранения сгущаемого продукта в текучем состоянии при заданной температуре.

Способы удаления влаги:

- вымораживание (креоконцентрирование), хотя и требует минимальных затрат энергии, но не находит шрокого применения из-за больших потерь продукта со льдом и значительных капитальных затрат

- в жидком виде

- в виде пара (t_{кип оптим}=60-70^оС)

- с использованием обратного осмоса

- через мембраны ацетат-целлюлозы (не примен. из-за высокой стоимости мембран)

Кратность концентрирования показывает во сколько раз увеличивается массовая доля сухого вещества (и любой составной его части) и соответственно уменьшится масса исходного сырья:

При n<2 вкус, запах и цвет молока существенно не изменяется.

При n>2 молоко приобретает солено-сладкий вкус, кремовый цвет, текучесть продукта сохраняется.

Для сгущенных продуктов необходимо знать массовые доли компонентов в водной части сгущен. продукта.

На сегодняшний день наиболее распространенный способ консервирования – сгущение в ВВА. Используют:

- одно- и многокорпусные пленочные и пластинчатые с поточным поступлением сырья и поточным выпуском сгущ. Продукта (непрерывного принципа действия)

- одно- и многокорпусные циркуляционные (объемные) ВВА с многократной циркуляцией, поточным поступлением сырья и периодическим (однокорпусные) или поточным и периодическим (многокорпусные) выпуском сгущен. продукта

3 Стерилизация молока неизменного компонентного состава и с частичным удалением влаги (сгущенного, концентрированного), режимы, изменение свойств и составных частей молока при стерилизации. Режимы хранения стерилизованного молока различных видов

Ассортимент:

- молоко сгущенное стерилизованное СВ=25,5%

- молоко концентрированное стерилизованное СВ=27,5%

- молоко нежирное стерилизованное СВ=20%

- молоко сгущенное стерилизованное с кофе, какао, цикорием СВ=25,5-20%

- сливки стерилизованные СВ=32%

Массовая доля жира в сгущенном стерилизованном 7,8%, для концентрированного стерилизованного 8,6%, для сливок 25%. Особенностью технологич. процесса пр-ва сгу¬щенных стерилизованных молочных консервов явл-ся стерили¬зация пр-та, поэтому для выработки стерилизованных консер¬вов пригодно молоко не ниже I сорта, кислотностью не выше 19°Т и термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже IV группы (для сг. стерилизованного молока) и 18 °Т с тер-моустойчивостью не ниже III группы (для концентрированного стерилизованного молока).

Устойчивость сгущ.молока зависит от кисл-сти исходного молока, от режимов пастеризации исх.молока, от солевого баланса исх.молока, от содерж-я CD готового продукта, от тем-ры и времени стерилизации.

Кислотность для сливок от 16^оТ, для концентрированных и нежирных стерилизованных до 60 ^оТ.

Эти продукты характеризуются сладковато-солоноватым вкусом, свойственным топленому молоку. Консистенция жидкая, текучая, соотв. жидким сливкам. Вязкость 5-20МПа·с.

Тех. схема:

П риемка   

Охлаждение, резервирование(не более12ч, t =4±2^оС)

Н ормализация( )

П одогрев, очистка t =55±2^оС

П астеризация 1 ступень t =88-90^оС, 2 ступень t =130^оС τ=30-60 с

Сгущение в пленочном ВВА

1 ступень t =78-80^оС

2 ступень t =65-67^оС

3 ступень t =48-54^оС

П одогрев t =72-75^оС

Г омогенизация t =72-75^оС, 1 ступень 18-19МПа, 2 ступень 3-3,5МПа

О хлаждение t =4±2^оС для окончательной стабилизации солевого состава

В несение солей стабилизаторов

Ф асовка, маркировка

С терилизация t =117^оС τ=14-17 мин

О хлаждение t =30-40^оС

К онтроль кач-ва

Хранение

Солевой баланс – это определенное соотношение м/у содержанием Са и Мg в солях казеиновой, лимонной и фосфорной кислот. В зимнее время в молок повышается содержание Са. На долю казеина приходится избыток Са, и сгущенное молоко при стерилизации свертывается. При недостатке Са, т.е. когда в молоке наблюдается недостаток его фосфатов и цитратов, что также приводит к коагуляции. В зимнее-осеннее время стерилиз. мол. консервы не вырабатываются. Для стабилизации солевого состава используют соли стабилизаторы.

Пастери-ю перед выпаривание осуществл-ют в подогревателях вакуум-выпарного аппарата, работающего по принципу «падающей пленки» не циркуляц-го типа. Пастеризуют при следующих режи¬мах: 1 ступень тем-ра 88-90°С; 2 ступень при тем-ре 130°С с выдер. 30-60с с последующим сниже¬нием тем-ры до 86-88°С путем самоиспарения в вакуум¬ной камере.

Сгущают в режиме: тем-ра в 1 кор¬пусе 78-80°С, во 2 корпусе 65-67°С, в 3 48-54°С. Окончание процесса сгущения контролируют по достижению стандартной плотности и м.д.СВ в пр-те.

Затем подогревают до 72-75°С и гомогенезируют на двухступенчатых гомо¬генизаторах при давлении р1=18-19МПа,р2=3-3,5МПа. После гомогени¬зации сгущенное молоко охлаждают до тем-ры 4±2°С. Перед стерилизацией необходимо стабилизировать солевой состав молока. Испол-ют соли-стабилизаторы (Na лимонно-кислый 2-х замещенный и 3-х замещенный и его смесь с гексометофосфатом Na, К лимоннокислый). Доза стабилизатора зависит от тепловой стойкости конкретной партии молока (от 0,05 до 0,4%). Соль стабилизатор реком-ся вноить в 2 приема: 1. в сырое молоко, одновременно с обм или сливками ( во время норм-ции). Соль стаб-р ра-тся в ваннах ВДП в небольшом кол-ве воды или норм-ой смеси;2. в сгущенную, гом-ную, охл-ную смесь.

Фасуют сгущ. продукты в жестяные банки №7. Уровень продукта должен быть на 3-5 мм ниже крышки для предотвращения деформации при стерилизации. Основное требование к упаковке – герметичность. Незаполненные банки контролируют с помощью воздушных тестов, заполненные – водяных (опускают в горячую воду).

Цель стерил-ции – уничтожение м.о.и инактивация ферментов.

Металлические банки с пр-том стерилизуют в стерилизаторе непрерывного действия роторного типа и гидростатических.

Для достижения необходимого стерилизующего эффекта предусмотрен режим стерилизации для ротерных (116-118)°С с выдержкой (14-17)мин., для гидростатического 116-117°С с выдержкой 14-17мин.

Режим стерилизации устанавливается по формуле:

где а – продолжительность нагрева до температуры стерилизации, мин

в – продолжительность выдержки при температуре стерилизации, мин

с – продолжительность охлаждения продукта до 20-40^оС, мин

Т – температура стерилизации, ^оС

Надежность проверяется микробиол. анализами, эфф-ность стерил-ции 4,6-4,7 усл.мин. Не более 1 споры в 1 мл продукта при этом значении. Для молока концент. Стерил-го оценка – не более 5,3 усл.мин.

Температура охл-ния пр-та (40-30)°С.

Упаковка и маркировка

Банки этикетируют и укладывают в картонные ящики.

Продукция в банках упаковывается в ящики из гофрированного картона. Маркировка транспортной тары-в соответствии с СТБ 1100.

Ящики с пр-том штабелируют и помещают на выдержку в склад для выявления банок с проявившимися дефектами;

Продукт должен храниться при тем-ре от 0 до 10 °С и относительной влажности не более 75%. Срок годности при указанных условиях хранения - 12 месяцев.

Осуществляют добавление антибиотика низина в целях смягчения режимов стерилизации.

Антибиотик позволяет сократить продолжительность стерилизации при выбранной тем-ре. Действие его основано на нарушении обмена в-в у м/о, т.е. он инактивирует системы бактерий. Низин не токсичен, улучшает вкус пр-та. Доза 100 единиц на 1 г продукта. При этих значениях допускается не более 1 споры в 1 мл продукта. С увеличением обсемененности требуемый эффект стерилизации должен будет увеличен.

Для производства концентрированного стер-го молока требуется более жестокий отбор сырья, и предпочтительным яв-ся добавление антибиотика низина.