Для пастеризації молока використовуються пастеризаційно-охолоджувальні установки для кисломолочних продуктів, у яких можна проводити пастеризацію з необхідною витримкою і наступним охолодженням до температури сквашування. Підігріте молоко направляється спочатку в сепаратор-нормалізатор, а потім - на гомогенізатор.
Для гомогенізації призначені гомогенізатори клапанного типу. З гомогенізатора молоко спочатку надходить у секцію пастеризації, далі через пульт керування — у ємність для витримування і повертається в рекуперативну секцію і у секцію охолодження пастеризаційно-охолоджувальної установки, де охолоджується до температури заквашування. Якщо по виході із секції пастеризації молоко не досягло заданої температури, то воно за допомогою поворотного клапану направляється в балансировочний бачок для повторної пастеризації. Охолоджене молоко надходить у ємність для виробництва кисломолочних напоїв, перемішуючись у змішувачі з закваскою.
Сквашування молока проводять у спеціальних двостінних вертикальних ємностях, обладнаних мішалками з автоматичним пристроєм.
Мішалка обладнана таким чином, щоб не збовтувати кефір і не різати його на шари і кубики, а рівномірно й одночасно перемішувати всю масу кефіру. Часткове перемішування або розрізка згустку призводить до відділення сироватки, а збовтування мішалкою — до піноутворення, що у свою чергу викликає відділення сироватки.
Автоматичний пристрій забезпечує протікання сквашування по визначеному циклі: перемішування - спокій - перемішування, а також служить для вмикання системи охолодження. Охолодження здійснюють холодною водою або росолом, що циркулює по кільцевому зазорі між внутрішньою і середньою ємностями. Середня ємність постачена теплоізоляцією, облицьованої захисним кожухом.
Для виробітки кисломолочних продуктів використовуються ємності місткістю 2000, 4000, 6000 і 10000 л.
Заквашене молоко сквашується в ємності до необхідної кислотності. Отриманий згусток охолоджується в тій же ємності, при цьому через кожні 30-40 хв. включається мішалка для розмішування згустку і більш швидкого його охолодження. Якщо потрібно дозрівання, то згусток охолоджується до температури дозрівання й залишається в ємності на дозрівання.
Охолодження продукту можна проводити в потоці. Для цього молоко заквашується в ємності, а по досягненні заданої кислотності продукт подається на пластинчастий охолоджувач, де охолоджується в потоці до необхідної температури і надходить у проміжну ємність, звідки направляється на фасовку.
Кисломолочні напої фасуються в термозварювальні пакети або в скляну тару на автоматах для фасовки рідких молочних продуктів.
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС ВИРОБНИЦТВА СМЕТАНИ
Сметану одержують із нормалізованих пастеризованих вершків шляхом сквашування їх закваскою, виготовленою на чистих культурах молочнокислих бактерій, і дозрівання при низьких температурах.
У залежності від мікрофлори закваски і масової частки жиру сметану випускають таких видів (табл. 1).
Таблиця 1
Сметана |
Масова частка жиру, % |
Кислотність, °Т |
Дієтична |
10 |
70-100 |
15%-ної жирності |
15 |
65-110 |
20%-ної |
20 |
65-100 |
Ацидофільна |
20 |
65-100 |
30%-ної жирності |
30 |
60-100 |
Сметану виробляють двома способами: резервуарним і термостатним.
Резервуарний спосіб. Технологічний процес виробництва сметани резервуарним способом складається з таких технологічних операцій: приймання і сепарування молока, нормалізації вершків, пастеризації, гомогенізації й охолодження вершків, заквашування і сквашування вершків, перемішування поквашених вершків, фасовки, охолодження і дозрівання сметани.
Прийняте молоко сепарується при 40-45°С. Отримані вершки нормалізуються суцільним або знежиреним молоком.
Нормалізовані вершки пастеризуються при 85-90 °С із витримкою від 15 із до 10 хв. або при 90-96 °С із витримкою від 20 із до 5 хв. у залежності від виду сметани.
Пастеризовані вершки прохолоджуються до 60-70 °С і направляються на гомогенізацію.
У виробництві сметани з масовою часткою жиру 15, 20 і 30% припускається здійснювати гомогенізацію вершків при температурі 50-70 °С до пастеризації. У виробництві ацидофільної сметани гомогенізацію проводять при температурі 26-30 °С і тиску 15-20 МПа після підсквашування вершків.
У гомогенізованих вершках збільшується поверхня жирової фази. При цьому оболонки жирових кульок, що утворилися знову, додатково зв'язують вільну воду. Білкові речовини оболонок жирових кульок беруть участь у структуроутворенні при сквашуванні вершків. Гомогенізація покращує умови кристалізації молочного жиру при дозріванні сметани, що сприяє формуванню рясної консистенції сметани.
Вершки прохолоджуються до температур заквашування 20-26 °С (для дієтичної сметани і сметани 15%-ной жирності до 28- 32 °С, а для ацидофільної до 40-44 °С).
Вершки заквашуються закваскою в кількості 1-5 % (для ацидофільної сметани 5-7 % маси вершків). Для сметани 20%-ної і 30%-ної жирності використовують закваску, виготовлену на чистих культурах мезофільних молочнокислих стрептококів, для сметани дієтичної і 15%-ної жирності - на чистих культурах мезофільних і термофільних молочнокислих стрептококів, а для ацидофільної - на чистих культурах ацидофільної палички і ароматутворюючого стрептокока. Для заквашування вершків використовують також бактеріальний концентрат.
У виробництві сметани 15%-ної жирності для одержання більш щільного згустку припускається вносити в вершки ферментний препарат.
Сквашування вершків проводять до утворення згустку і досягнення кислотності 68-75 °Т (дієтична сметанна), 55-75 (сметанна 15%-ної жирності), 65-80 (сметанна 20%-ної жирності) і 55-70 °Т (сметанна 30%-ної жирності). Тривалість процесу сквашування складає 6-16 год. у залежності від виду сметани.
При сквашуванні, охолодженні і дозріванні відбуваються основні процеси структуроутворення сметани, що формують консистенцію готового продукту. При сквашуванні вершків відбувається спільна кислотна коагуляція казеїну і сироваткових білків. Деякі сироваткові білки, денатуровані в процесі пастеризації, утворюють комплекси з казеїном. При цьому поліпшуються гідратаційні властивості казеїну, який краще зв'язує воду в період сквашування, що забезпечує щільну консистенцію продукту, яка добре утримує сироватку. Крім того, при сквашуванні відбуваються часткове затвердіння жиру в жирових кульках і деяка втрата негативного заряду на їх поверхні в результаті підвищення кислотності вершків, утворюються скупчення жирових кульок, що беруть участь у формуванні структури продукту.