Температурные режимы сквашивания и созревания

Влияние температурных режимов сквашивания и созревания на развитие микроорганизмов закваски. Как правило, при выборе основных параметров технологического режима производства того пли иного кисломолочного продукта учитывают оптимальную температуру развития применяемых микроорганизмов. Так, для продуктов, приготовляемых на заквасках мезофильных бактерий (Str. lactis, Str. acetoinicus и пр.), устанавливают температуры 25−30°С, близкие к оптимальным для развития этих микроорганизмов. При использовании термофильных бактерий (Str. thermophilus, Lbm. bulgaricum и т. д.) молоко сквашивают при 40−45° С. Сложнее выбирать температурные режимы при использовании смешанных заквасок, в которое входят микроорганизмы с разными температурными оптимума ми развития. Известно, что с изменением температуры сквашивания при культивировании кефирных грибков усиливается развитие какой-то одной группы микроорганизмов за счет подавления других. Чем сложнее состав микрофлоры используемой закваски, тем труднее установить закономерность развития входящих в нее микроорганизмов под влиянием температуры. Совместное развитие микроорганизмов разных видов существенно влияют на их свойства и в том числе на отношение к температурам. Температурные границы роста микроорганизмов, развивающихся в чистой культуре, значительно уже, чем в совместной. Естественно, что с изменением температуры в сторону, более благоприятную для роста одного из микроорганизмов, ослабляется развитие другого микроорганизма.

При производстве кисломолочных продуктов, в закваски для которых входят термофильные стрептококки и термофильные молочнокислые палочки, культивируемые совместно, процесс кислотообразования регулируют количеством вносимых заквасок, а также температурой сквашивания и охлаждения. Так, по данным Дж. Петте (1957), полученным при исследовании йогурта, с повышением температуры сквашивания с 37 до 50° С количество палочек по сравнению со стрептококками увеличивается в 3 раза. То же самое происходит при увеличении количества вносимой закваски с 0,1 до 5,0% (считается, что первоначальное соотношение между палочками и стрептококками в закваске примерно одинаковое).

Созревание кисломолочных продуктов проводят с целью дальнейшего накопления микроорганизмами закваски продуктов обмена (ацидофильно-дрожжевое молоко, кефир, кумыс) или с целью придания продукту необходимой консистенции (сметана). Созревание первого типа (биохимическое) почти полностью зависит от деятельности микроорганизмов и в некоторой степени от физических изменений продукта (например, повышение растворимости углекислоты при низких температурах). Чаще всего созреванию подвергают продукты, в которых происходит смешанное брожение — молочнокислое и спиртовое. По мере снижения температуры после сквашивания замедляется активное кислотообразование, но создаются условия для накопления продуктов обмена той части микрофлоры, которая медленнее развивается (дрожжи, уксуснокислые бактерии и пр.).

Влияние температуры сквашивания и созревания на развитие микрофлоры пастеризованного молока и сливок. Температуры сквашивания и созревания существенно влияют на развитие микрофлоры пастеризованного молока незаквасочного происхождения и прежде всего — термоустойчивой молочнокислой палочки. Обладая высоким температурным оптимумом развития в чистой культуре, это тот микроорганизм способен развиваться совместно с другими и при сравнительно низких температурах. Однако наблюдается совершенно четкая закономерность интенсификации развития термоустойчивой молочнокислой палочки по мере повышения температуры при производстве различных кисломолочных продуктов. При выработке кефира применяют низкие температуры сквашивания (18−20° С) и еще более низкие температуры созревания. В таких условиях термофильные палочки, входящие в состав кефирной закваски, развиваются плохо. При микроскопировании кефира они почти не обнаруживаются. Однако выдержка образцов кефира при 30−40° С приводит к резкому усилению деятельности палочек, количество которых нередко достигает 40−60% от всей микрофлоры. Этим можно объяснить излишнее нарастание кислотности кефира при повышенных температурах сквашивания и созревания. Творог вырабатывают при 30−32° С. Эти температуры вполне благоприятны для размножения термоустойчивых молочнокислых палочек. Как показали исследования динамики микробиологических процессов, происходящих при производстве творога, в первые 2−3 ч после заквашивания количество молочнокислых палочек невелико и заметным образом на повышение кислотности они не влияют. Через 4−5 ч после заквашивания количество молочнокислых палочек увеличивается, и с этого момента начинается интенсивное нарастание кислотности, чему способствует также медленный синерезис сгустка и недостаточно быстрое и эффективное охлаждение.

В производстве любительской сметаны приняты высокие температуры сквашивания: от 47° С в начале процесса до 40−37° С в конце. Указанные температуры оптимальны для развития термоустойчивых молочнокислых палочек, в результате чего в любительской сметане эти палочки развиваются весьма интенсивно. Чтобы ограничить их деятельность в производственных условиях, снижают количество вносимой закваски и сокращают продолжительность сквашивания, а также интенсивно охлаждают готовый продукт в момент фасовки. Такие же меры применяют при производстве закваски термофильного стрептококка для южной простокваши и ряженки. При недостаточно эффективном охлаждении готовой закваски и длительной ее выдержке термоустойчивые молочнокислые палочки в ней иногда развиваются настолько интенсивно, что составляют до 50 — 60% всей микрофлоры. С целью интенсификации технологических процессов часто повышают температуры сквашивания. При этом молоко сквашивается при более низкой кислотности и, следовательно, быстрее. Кроме того, температуры порядка 40 °C являются оптимальными для действия сычужного фермента, что имеет большое значение при производстве творога. Однако нельзя забывать о том, что с повышением температуры сквашивания возможна интенсификация развития термоустойчивых палочек и, следовательно, резкое нарастание кислотности продукта. Поэтому при повышенных температурах необходимо исключительно внимательно следить за точным соблюдением режима технологического процесса (температуры и продолжительности сквашивания, созревания, охлаждения) и эффективностью охлаждения готового продукта. Температура и длительность технологического процесса определяют интенсивность и конечное содержание в кисломолочных продуктах и уксуснокислых бактерий, входящих в закваску только при производстве кефира, в остальных же случаях являющихся посторонней микрофлорой.

Нарушения температурных режимов сквашивания и созревания в ходе технологического процесса и их влияние на развитие микрофлоры.

На производстве часто приходится сталкиваться с резкими отклонениями температурных режимов от установленных инструкцией, в результате чего нарушаются длительность сквашивания, характер образующегося сгустка и качество получаемого продукта. Температурные режимы чаще всего нарушают во время пуска предприятия или при освоении продукции нового вида. В результате активность микроорганизмов, вводимых с заквасками, резко снижается или излишне интенсифицируется, и в связи с этим нельзя получить продукт с заданными свойствами. Так, на Останкинском молочном комбинате при освоении производства простокваши на линиях, предназначенных для выработки кефира, наблюдалось постоянное замедление процессов сквашивания в термостате. Температура молока в момент заквашивания и температура в термостате поддерживались всегда постоянными. Однако проверка температурных параметров в заквашенном молоке па протяжении всего технологического процесса показала, что из-за большой протяженности трубопровода, идущего от емкости, где заквашивают молоко до разливочной машины, заквашенное молоко быстро охлаждалось (разность температур достигала 12−15°С), вследствие чего, естественно, замедлялось сквашивание.

Недостаточное охлаждение термостатных камер при производстве кефира в летнее время неизбежно приводит к возникновению таких пороков, как излишнее нарастание кислотности (вследствие развития палочек), образование глазков и броженого сгустка (в результате развития дрожжей и ароматообразующих бактерии). В период запуска предприятия нередко приходится сталкиваться с таким явлением, как вспучивание кефирной закваски в ваннах длительной пастеризации. При нормальном состоянии кефирных грибков и грибковой закваски это может быть вследствие пропускания пара через вентили в водяную рубашку. Если одновременно в одной емкости молоко сквашивают, а в другой пастеризуют, то при плохой работе вентилей пар попадает в первую емкость и сквашиваемое молоко нагревается. При достаточно высокой кислотности молока (50−60° Т) сгусток в нижних слоях молока коагулирует и всплывает на поверхность. Создается впечатление, что закваска вспучилась, хотя при микробиологических исследованиях не обнаруживается какой-либо значительной интенсификации жизнедеятельности газообразующих микроорганизмов. Этот дефект можно устранить, установив дополнительные вентили на трубопроводах для подвода пара к ваннам. Кроме того, молоко для закваски целесообразно пастеризовать только после сквашивания предыдущей партии заквасок и подачи холодной воды в водяную рубашку ванны, заполненной готовой закваской.