Технология производства кисломолочных продуктов для детского питания

В питании детей начиная с раннего возраста, ослабленных, страдающих расстройствами желудочно-кишечного тракта и другими заболеваниями, используют жидкие кисломолочные продукты. Кисломолочные продукты для детского питания вырабатывают по двум технологическим схемам:

- химическое сквашивание, в адаптированную молочную смесь или нормализованное молочное сырье вводят органические кислоты(молочная, лимонная);

-биологическое сквашивание, в адаптированную молочную смесь или нормализованное молочное сырье вводят специально подобранные штаммы молочнокислых и бифидобактерий.

В нашей стране разработаны типовые технологические схемы производства сухих, жидких и пастообразных продуктов детского питания. В соответствии с этими схемами можно выделить операции, характерные для производства всех типов продуктов:

- приемка и подготовка сырья и компонентов, охлаждение и промежуточное хранение молока;

- подогрев и сепарирование молока;

- химическая обработка обезжиренного молока;

- нормализация молока;

- пастеризация молока и смесей;

- эмульгирование и гомогенизация молочно-жировой смеси.

К специальным технологическим операциям относятся:

- сгущение;

- сушка и смешивание сухой молочной основы с сухими компонентами (при производстве сухих продуктов);

- стерилизация и сквашивание (при производстве жидких продуктов).

Заключительными операциями технологического процесса производства детских молочных продуктов являются фасование (для сухих) или розлив (для жидких). Эти операции имеют особенности в каждом конкретном случае, в частности азотирование при расфасовке сухих смесей и стерилизация в таре для жидких продуктов [29].

Приемка и подготовка сырья. Эта операция включает приемку молока, оценку его качества, учет количества принятого молока и его очистку.

Приемку молока осуществляют в соответствии с Инструкцией о порядке проведения государственных закупок молока и молочной продукции.

После определения количества путем взвешивания или с помощью счетчиков из молока удаляют механические примеси на специальных фильтрах или центробежных молокоочистителях. С целью максимального (до 95%) удаления микроорганизмов рекомендуется применять бактофугирование молока на специальных центробежных машинах – бактофугах. При сочетании бактофугирования с тепловой обработкой эффективность пастеризации достигает 99,9%, а также исключается частичное подсбивание жира, которое возможно при холодном бактофугировании.

Если после очистки молоко перерабатывают не сразу, его необходимо немедленно охладить до 2-40С на пластинчатом охладителе и направить на резервирование. Продолжительность резервирования не должна превышать 48 ч, поскольку даже при 2-40С в молоке могут развиваться психрофильные бактерии. Выделяющиеся ферменты могут вызывать липолиз молочного жира и частичный гидролиз белка. Эти изменения могут отрицательно повлиять на качество готового продукта.

Сепарирование молока. Его необходимо проводить при температуре 35-450С, когда происходит лучшее разделение молока на фракции и содержание жира в обезжиренном молоке не превышает 0,05%.

При производстве детских молочных продуктов это важно, так как повышение массовой доли жира в обезжиренном молоке может привести к появлению мыльного привкуса в процессе его дальнейшей химической обработки.

Химическая обработка обезжиренного молока. Это операция в связи с особенностью пищеварения грудных детей вызвана необходимостью изменения характера свертывания белков молока в желудке ребенка. Она заключается во внесении в обезжиренное молоко растворов цитратов натрия и калия. Продолжительность свертывания белков увеличивается до 5-6 ч, и образуется нежный сгусток, легко расщепляемый ферментами. Кроме того, цитраты калия и натрия повышают термоустойчивость молока, что немаловажно при последующей тепловой обработке.

Тепловая обработка молока и смеси. Цели этой необходимой операции технологического процесса производства детских молочных продуктов – уничтожение микроорганизмов, содержащихся в молоке, инактивация ферментов, а в ряде случаев, например при производстве кисломолочных продуктов, обеспечение необходимой консистенции [5].

При производстве продуктов детского питания применяют два вида тепловой обработки – пастеризацию и стерилизацию. С точки зрения обеспечения микробиологической чистоты молока стерилизация (обработка при температуре выше 1000С) более эффективна, поскольку позволяет полностью уничтожить не только вегетативные формы микроорганизмов, но и их споры, а также инактивировать ферменты. Наиболее чувствительны к нагреванию ферменты амилаза, щелочная фосфатаза и нативная липаза. Они инактивируются при 75-800С. Кислая фосфатаза, пероксидаза, бактериальная липаза и протеаза являются термостабильными ферментами и разрушаются при температуре 85-900С и выше. Следовательно, для достижения поставленных целей режимы тепловой обработки молока и смесей при производстве детских молочных продуктов должны быть достаточно высокими. Вместе с тем нельзя не учитывать того, что при тепловой обработке молока его составные части могут претерпевать значительные изменения

Режимы тепловой обработки, используемые при производстве детских молочных продуктов, регламентированы нормативно-технической документацией и дифференцируются в зависимости от вида обрабатываемого продукта. При производстве сухих продуктов пастеризацию молочно-белково-углеводных смесей осуществляют при 74±20С и выдержке 15-20 с, молочно-жировой эмульсии – при 74±20С. Стерилизацию нормализованной витаминизированной смеси перед сгущением проводят при 110±20С с выдержкой 30-60 с [2].

В зависимости от аппаратурного оформления процесса производства жидких стерилизованных смесей используют три технологические схемы: однократная стерилизация в потоке и асептический розлив; однократная стерилизация в таре и двукратная стерилизация. При расфасовке продукта в бумажные пакеты смесь пастеризуют при температуре 85±20С с выдержкой 15-20 с; стерилизуют в потоке при 136±20С – 2-5 с. При расфасовке в стеклянную тару применяют: пастеризацию смеси при 85±20С с выдержкой 15-20 с или стерилизацию при 136±20С с выдержкой 15-20 с и стерилизацию продукта в бутылочках в автоклаве при 110±50С – 15 мин.

С точки зрения получения высококачественного биологически полноценного продукта предпочтение следует отдать стерилизации в потоке с асептическим розливом.

При производстве кисломолочных продуктов для детского питания необходимо применять также достаточно высокие режимы тепловой обработки: пастеризацию при 900С с выдержкой 2-3 мин или стерилизацию при 1350С – 2-5 с. Эти приемы позволяют обеспечить бактериальную чистоту молока или смеси перед заквашиванием и получить готовый продукт с титром кишечной палочки более 3 мл [19].

Нормализация. Цель нормализации при производстве детских молочных продуктов – получение готового продукта стандартного состава. Нормализацию осуществляют комплексно – по жиру, белку, углеводам и другим компонентам. Ее можно проводить до или после тепловой обработки. С точки зрения обеспечения высоких санитарно-гигиенических показателей предпочтительнее первый вариант.

Эмульгирование и гомогенизация молочно-жировых смесей. Цель этих операций – диспергирование жира коровьего молока до степени дисперсности, близкой к жиру женского молока. Исследования показали, что диспергирование сложного жирового компонента, состоящего из молочного жира, растительных масел и свиного жира, необходимо проводить в два этапа. Сначала проводят грубое диспергирование жира в эмульсоре и получают жировые шарики размером 20-30 мкм, затем – тонкое до получения мелкодисперсной эмульсии (размер жировых шариков 2-5 мкм) на двухступенчатом гомогенизаторе. Вторая ступень гомогенизации при более низком давлении обеспечивает получение стабильной эмульсии за счет разрушения скоплений жировых шариков, возникших после гомогенизации на первой ступени.

Повышение массовой доли жира в эмульсии снижает ее стабильность, так как в системе не хватает оболочечного вещества для покрытия вновь образовавшихся жировых шариков. Учитывая это, при производстве продуктов детского питания необходимо использовать эмульгаторы (казеинат натрия, казецит или дистиллированный моноглицерид), которые вместе с фосфатидами плазмы молока участвуют в образовании оболочек жировых шариков, обеспечивая стабильность эмульсии [15].

Сгущение смеси. При производстве сухих молочных продуктов детского питания эту операцию проводят перед сушкой. Цель ее – частичное обезвоживание, что способствует снижению энергозатрат при сушке и повышению качества готового продукта. Сгущение (концентрирование сухих веществ за счет частичного удаления влаги) проводят в вакуум-выпарных аппаратах циркуляционного или пленочного типа.

Сушка. Это процесс удаления влаги из сгущенного молока или смеси. В результате обезвоживания создаются неблагоприятные условия для развития микрофлоры, замедляются ферментативные и микробиологические процессы в сухом продукте и обеспечивается длительный срок его хранения без ущерба для качества.

Сквашивание молока или смеси. Эту операцию проводят с помощью специально подобранных штаммов молочнокислых бактерий. Сквашивание – специфическая операция при производстве жидких, сухих и пастообразных кисломолочных продуктов. Эти продукты по химическому составу мало отличаются от аналогичных пресных продуктов, но обладают высокой антибиотической активностью и меньшим сенсибилизирующим действием вследствие частичного расщепления казеина с образованием свободных аминокислот. Кисломолочные продукты содержат жизнеспособные клетки бактерий, полезные для организма человека и обладающие антагонистической активностью по отношению к условно-патогенным микроорганизмам. Эти бактерии стимулируют секреторную деятельность желудка, улучшают процессы пищеварения, легко усваиваются за счет комплекса биологически активных веществ (ферментов, молочной и уксусной кислот, витаминов, антибиотических веществ), которые накапливаются в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий закваски [28].

Качество закваски, используемой при производстве кисломолочных продуктов, в значительной степени определяет и качество полученного продукта. В связи с этим подбору штаммов для заквасок, изучению их свойств и процессу приготовления заквасок уделяется большое внимание. При производстве детских молочных продуктов используют, как правило, многоштаммовые закваски, позволяющие целенаправленно вести процесс молочнокислого брожения. Кроме того, многоштаммовые закваски более устойчивы в неблагоприятных условиях.