ЗАКВАСКИ НА ОСНОВЕ ТЕРМОФИЛЬНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Аннотация. В статье приведены данные по изменению активной кислотности молочного сырья с использованием замороженной концентрированной закваски поливидовых термофильных микроорганизмов для йогурта и сыров типа сулугуни с учетом допуска на количество заквашиваемого сырья ±20%. Проанализирована активная кислотность молочного сырья, ферментированного закваской, в промышленных условиях.

Ключевые слова: закваска, йогурт, сыр сулугуни, чеддеризация, активная кислотность, качественные характеристики.

Наталья Фурик,

заместитель директора по научной работе Института мясо-молочной промышленности НПЦ НАН Беларуси по продовольствию, кандидат технических наук

Наталья Жабанос,

заведующая отделом биотехнологий Института мясо-молочной промышленности НПЦ НАН Беларуси по продовольствию, кандидат технических наук

Оксана Головач,

младший научный сотрудник лаборатории прикладных биотехнологий и детского питания отдела биотехнологий Института мясо-молочной промышленности НПЦ НАН Беларуси по продовольствию

Институт мясо-молочной промышленности разработал и внедрил в производство технологии изготовления замороженных в жидком азоте концентрированных заквасок поливидовых термофильных микроорганизмов для йогурта и сыров типа сулугуни. При создании заквасок использовались штаммы Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus из Республиканской коллекции промышленных штаммов заква-сочных культур и их бактериофагов традиционного для данных продуктов видового состава. Данная технология позволяет сохранить заквасочные культуры до внесения в молочное сырье с наименьшей потерей жизнеспособ-

ности и производственно-ценных свойств, что дает возможность обеспечить стабильную ферментацию, тем самым снижая риск развития посторонних микроорганизмов.

Для получения оптимального сочетания органолептических свойств и микробиологических показателей готового продукта необходимо установить дозу внесения и разработать технологические параметры применения заквасок для создания продукции, соответствующей по характеристикам требованиям технических нормативных правовых актов, что являлось целью нашего исследования.

Изготовление йогурта и сыра сулугуни в промышленных условиях позволяет уточнить условия применения заквасок и установить качественные характеристики получаемого продукта.

При изучении замороженной концентрированной закваски поливидовых термофильных микроорганизмов ТЛбБв для йогурта (Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus), образующей при ферментации сырья сгусток вязкой консистенции, исследование ферментации молочной смеси проводилось с помощью системы iCinac (AMC France) при режимах культивирования 37±1 °C, 40±1 °C, 42±1 °C и 45±1 °C. В качестве молочного сырья применяли 10%-ное восстановленное обезжиренное молоко, пастеризованное при 100±1 °C с выдержкой 30 мин и охлажденное до температуры культивирования.

При использовании данной закваски для сулугуни исследованы режимы, имитирующие изменение температуры во время технологического процесса изготовления сыра:

■ №1 - 31 °C в течение 2 ч, затем 38 °C в течение 3 ч;

■ №2 - 32 °C в течение 2 ч, затем 38 °C в течение 3 ч;

■ №3 - 33 °C в течение 2 ч, затем 38 °C в течение 3 ч;

■ №4 - 34 °C в течение 2 ч, затем 38 °C в течение 3 ч;

■ №5 - 36 °C в течение 5 ч;

■ №6 - 37 °C в течение 5 ч.

Рассмотрена ферментация молочной смеси с использованием закваски ТЛбБв для йогурта 1 Е.А. на 100 см3 при 37 °C, 40 °C, 42 °C и 45 °C. Полученные в ходе эксперимента графические зависимости представлены на рис. 2.

Изменение активной кислотности молочной смеси на 0,1 ед. рН происходит за 0,5-1,3 ч в зависимости от температуры культивирования. Далее этот показатель плавно снижается, образование

сгустка происходит при 5,0-5,04 ед. рН при 37 °С за 6 ч 20 мин, при 40 °С - за 5 ч 10 мин, при 42 °С -за 4 ч 30 мин, при 45 °С - за 4 ч 20 мин.

Проведена апробация разработанной закваски в промышленных условиях. Осуществлены выработки трех партий йогурта сладкого с ванилином «Заюшка» с массовой долей жира 3% для детей раннего возраста.

Технологический процесс изготовления проводился в соответствии с параметрами, регламентируемыми ТИ БУ100098867.163-2009, закладка компонентов

осуществлялась согласно РЦ БУ100098867.3459-2014 (табл. 1).

Также исследованы образцы опытных партий йогурта (табл. 2).

На основании анализа проведенных исследований установлено, что при температуре культивирования 40±1 °С разработанная закваска сквашивает молочное сырье за 5 ч, позволяя достигнуть необходимого значения титруемой кислотности в 60 °Т, тем самым обеспечивая направленность и стабильность протекания технологического процесса. В зависимости от условий производства допустимо осуществлять данный

Рис. 2. Изменение активной кислотности молочной смеси

при культивировании закваски ТЛбБв в зависимости от температуры

Рис. 1. Закваска замороженная концентрированная поливидовая термофильных микроорганизмов

ХОД ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Операция Параметр Показатель

Охлаждение молочной смеси до температуры сквашивания

Температура, °С

41

41

Внесение закваски ТЛбБв 3 Е.А

Перемешивание Продолжительность, мин 15 15 15

Сквашивание Температура, °С 40 40 40

молочной Продолжительность, ч 4 ч 50 мин 4 ч 50 мин 4 ч 50 мин

основы Титруемая кислотность, °Т 60 60 60

41

Температура, °С 32 28 28

Охлаждение Продолжительность, ч 1 ч 15 мин 1 ч 20 мин 1 ч 20 мин

Титруемая кислотность, °Т 65 70 70

Титруемая кислотность, °Т 78 78 78

Готовый продукт Активная кислотность, ед. рН 4,6 4,53 4,53

Температура, °С 10

Таблица 1. Основные технологические параметры процесса производства йогурта с использованием закваски замороженной концентрированной поливидовой термофильных микроорганизмов ТЛбБв

процесс и при других температурных режимах, но необходимо учитывать, что снижение температуры замедляет сквашивание.

Для определения оптимальных условий применения

закваски для сыров типа сулугу-ни ТЛбБн/в (Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus), образующей при ферментации сырья сгусток вязкой консистенции,

Характеристика йогурта

№ партии

поТНПА 36 38 39

Органолептические показатели

Консистенция и внешний вид В меру вязкая жидкость. Допускается незначительная мучнистость В меру вязкая жидкость

Вкус и запах Чистый, кисломолочный, освежающий. Вкус умеренно сладкий, с легким запахом ванилина. Без посторонних привкуса и запаха Чистый, кисломолочный, освежающий. Вкус умеренно сладкий, с легким запахом ванилина. Без посторонних привкуса и запаха

Цвет Молочно-белый равномерный Молочно-белый равномерный

Физико-химические показатели

Массовая доля белка, % 2,0-3,2 3,2

Массовая доля жира, % 2,0-4,0 3,0

Титруемая кислотность, °Т не более 110 80,0 82,0 77,0

Массовая доля золы, % 0,5-0,8 0,69 0,65 0,69

Массовая доля сахарозы, % не более 10,0 5,2 5,2 5,1

Пероксидаза не допускается не обнаружено

Микробиологические показатели

Молочнокислые микроорганизмы, КОЕ/см3 не менее 1,0х107 6,9x107 6,3x107 6,5x107

БГКП (колиформы) не допускаются в 3,0 см3 не обнаружено

Таблица 2. Органолептические, физико-химические и микробиологические показатели опытных партий йогурта

изучен процесс ферментации молочного сырья с учетом допуска на количество заквашиваемого ±20% от рекомендуемой дозы внесения 1 Е.А на 100 дм3. Процесс ферментации исследовали при четырех комбинированных и двух постоянных температурных режимах. Полученные в ходе экспериментов графические зависимости представлены на рис. 3-6.

На основании анализа результатов проведенных исследований установлено, что при температуре культивирования (33±1) °C закваска ТЛбБн/в при расчетной дозе внесения 1 Е.А. на 80-120 дм3 позволяет за 3 ч 30 мин - 3 ч 50 мин достичь оптимального значения активной кислотности 5,2 ед. рН в конце процесса чеддери-зации, также закваска обеспечивает направленность технологического процесса и достижение значения активной кислотности 4,64-4,75 ед. рН за 5 ч.

Полученные результаты позволяют обосновать допуск на количество заквашиваемого сырья ±20% от рекомендуемой дозы внесения 1 Е.А на 100 дм3 молочного сырья с учетом особенностей производства.

В технологии изготовления сыра типа сулугуни может отсутствовать второе нагревание, но при этом свертывание смеси осуществляется при 36-37 °C [1]. В связи с этим изучена ферментация молочного сырья с учетом допуска на количество заквашиваемого сырья ±20% от рекомендуемой дозы внесения при двух постоянных температурных режимах (рис. 7-8).

Для подтверждения полученных результатов проведены выработки полутвердого сыра «Сулугуни» 45%-ной жирности с использованием закваски в промышленных

Рис. 3. Изменение активной кислотности при ферментации молока закваской ТЛбБн/в при температурном режиме культивирования №1

Рис. 4. Изменение активной кислотности при ферментации молока закваской ТЛбБн/в при температурном режиме культивирования №2

Рис. 5. Изменение активной кислотности при ферментации молока закваской ТЛбБн/в при температурном режиме культивирования №3

1,0 ¿,м

Время культивирования

Рис. 6. Изменение активной кислотности при ферментации молока закваской при температурном режиме культивирования №4

Время культивирования

Рис. 7 Изменение активной кислотности при ферментации молока закваской при температурном режиме культивирования №5

V

-■-ни».'

■ 011ч"

- - К|>л>члв->

Г-.'Г'

Время культивирования

Рис. 8. Изменение активной кислотности при ферментации молока закваской при температурном режиме культивирования №6

условиях. Технологический процесс изготовления сыра проводился в соответствии с параметрами, регламентируемыми технологической документацией (табл. 3).

При выработке сыра закваска вносилась непосредственно

в молочную смесь при заполнении сыроизготовителя на 1/3 от общего объема. Перемешивание молочной смеси до сычужного свертывания осуществлялось в течение 5875 мин, чеддеризацию проводили при 38 °С, а ее время сократилось

до 20-32 мин. Нарастание активной кислотности проходило достаточно интенсивно, ее значение в сырном пласте в начале процесса составило 5,64-5,76 ед. рН, в конце - 5,15-5,24 ед. Такие значения перед термомеханической

Рис. 8. Основные этапы технологического процесса изготовления сыра «Сулугуни» 45%-ной жирности

Технологические параметры ТЛбБн/в

Выработка 1 2 3

Количество смеси, кг 6 000 8 000 7 000

М.д. жира, % 2,50 2,50 2,60

М.д. белка, % 3,07 3,07 3,07

Титруемая кислотность, °Т 17,0 18,0 17,0

Активная кислотность, ед.рН 6,48 6,56 6,56

Плотность, г/см3 1028,0 1028,2 1028,6

Ход технологического процесса

Операция Параметр Показатель

Внесение закваски Количество, Е.А. 60 80 60

Название КЛЕРИЧИ, «Сад!Жсю с!епс1 (Италия) ¡» БрД

Ферментный препарат Количество, мл 617 820 720

рН смеси перед внесением 6,34 6,45 6,46

Свертывание смеси Температура, °С 34

Продолжительность, мин 30 32 33

Разрезка сгустка Продолжительность, мин 10 12 10

и постановка зерна рН сыворотки 6,24 6,39 6,40

Продолжительность, мин 10 13 14

2-е нагревание Температура, °С 38

рН сыворотки 6,15 6,24 6,34

Обсушка зерна рН сыворотки в конце обработки 6,05 6,22 6,33

Температура, °С 38

Продолжительность, мин 20 25 32

Чеддеризация рН сырной массы в начале процесса, ед 5,64 5,63 5,76

рН сырной массы в конце процесса, ед 5,15 5,21 5,24

Таблица 3. Основные технологические параметры процесса производства сыра «Сулугуни» 45%-ной жирности с использованием закваски замороженной концентрированной ТЛбБв непосредственного внесения

обработкой оптимальны для данного вида сыра. Сырное тесто при плавлении отличалось однородностью и пластичностью.

Осуществлена закрытая дегустация образцов полутвердого сыра «Сулугуни» 45%-ной жирности, выработанных в производственных условиях с использованием разработанной закваски ТЛбБн/в, по результатам которой все образцы получили высокие оценки ор-ганолептических характеристик по 5-балльной системе (общий

балл составил от 18,0 до 18,9 из 20 возможных).

Систематизация результатов исследований и их анализ позволили обосновать допуск на количество заквашиваемого сырья ±20% от рекомендуемой дозы внесения 1 Е.А на 100 дм3 молочного сырья с учетом технологических особенностей производства.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Шингарева Т. И. Производство сыра / Т. И. Шингарева, Р. И. Рама-наускас. - Минск, 2008.