В свежем виде молоко хранится достаточно непродолжительное время, поскольку входящие в его состав вещества претерпевают биохимические изменения, которые вызываются жизнедеятельностью микроорганизмов из окружающей среды. Характер этих изменений зависит от вида развивающихся в молоке микроорганизмов. Если они подобраны соответствующим образом, молоко не теряет своих питательных свойств, а также приобретает способность сохраняться более длительное время. Эти положительные качества молоко приобретает лишь в том случае, если в нем развиваются микроорганизмы, которые разлагают только молочный сахар до молочной кислоты и частично до спирта, не затрагивая других составных частей молока.

Как отмечает В.В. Глазачев [6,24] более длительное сохранение этих продуктов, названных кисломолочными, обусловливается тем, что образующаяся из лактозы молочная кислота подавляет развитие микроорганизмов, разлагающих белки молока с образованием неприятных по вкусу и вредных для здоровья веществ. Доброкачественные кисломолочные продукты получаются только в том случае, если в молоке с самого начала берет перевес развития микроорганизмов молочнокислого брожения.

Во многих кисломолочных продуктах имеет место симбиоз трех микроорганизмов, а именно: молочнокислого стрептококка, молочнокислой палочки и молочных дрожжей. Первые два микроорганизма сбраживают лактозу до молочной кислоты, причем кокки менее кислотоустойчивы, чем палочки; дрожжи разлагают лактозу до спирта [9,85].

В естественных условиях не всегда можно обеспечить преимущественное развитие именно этих микроорганизмов, так как в молоко из окружающей среды попадают и многие другие микробы. Поэтому в настоящее время кисломолочные продукты приготовляются из пастеризованного молока, путем внесения чистых культур желательной микрофлоры; исключение составляет только кефир, который получают внесением в молоко (тоже пастеризованное) кефирной закваски, приготовленной на кефирных грибках.

Основным процессом при получении кисломолочных продуктов является образование молочной кислоты из лактозы. Молочная кислота не только подавляет развитие вредной микрофлоры, но и вызывает в молоке ряд химических и физико-химических изменений. Молочная кислота отщепляет от кальциевой соли казеина кальций с образованием молочнокислого кальция и свободного казеина. Одновременно повышается концентрация ионов водорода в молоке, и, после достижения изоэлектрической точки (pH=4.6), казеин коагулирует, что приводит к образованию студня, плотность которого зависит от кислотности молока; чем выше последняя, тем больше плотность [4,31].

Кислотность различных кисломолочных продуктов колеблется в пределах 75-150°Т. В кисломолочных продуктах, в которых происходит только молочнокислое брожение (без спиртового), сгусток молока должен быть ровным, достаточно плотным и иметь фарфоровидный излом.

Как отмечает В.М. Богданов В [1,62], спиртовое брожение сопровождается выделением углекислого газа, который в виде мельчайших пузырьков пронизывает молоко, и поэтому в продуктах со спиртовым брожением не получается сплошного сгустка; казеин свертывается очень мелкими хлопьями, разделенными пузырьками газа. С течением времени, по мере нарастания кислотности молока, сгусток уплотняется, и начинает отделяться сыворотка (синерезис).

Молочная кислота, кроме того, переводит часть нерастворимых в воде фосфорно-кислотных солей щелочноземельных металлов в растворимые.

Молочнокислые микробы, сбраживая молочный сахар количественно до молочной кислоты, все-таки образуют незначительные количества других веществ, от которых зависят вкусовые свойства кисломолочных продуктов.

Кисломолочные продукты не только сохраняются дольше свежего молока, но и обладают определенными диетическими свойствами, благодаря содержанию легко усвояемых составных частей молока и специфически действующих на человеческий организм небольших количеств молочной кислоты, спирта и углекислоты; в некоторых продуктах имеется также повышенное количество витаминов (кефир). Все эти качества делают их пищевыми продуктами высокой питательной ценности и приятными на вкус.

Кисломолочные напитки в диетическом отношение еще более ценны, чем молоко, так как обладает высокими лечебно-профилактическими свойствами и еще большей усвояемостью.

Высокая усвояемость кисломолочных напитков (по сравнению с молоком) является следствием их воздействия на секреторно-эвакуационную деятельность желудка и кишечника, в результате чего железы пищеварительного тракта интенсивнее выделяют ферменты, которые ускоряют переваривание пищи [5,112].

Диетические и лечебные свойства кисломолочных напитков во многом объясняются благоприятным воздействием на организм человека молочнокислых бактерий и веществ, образующихся в результате их жизнедеятельности при сквашивании молока (молочной кислоты, углекислого газа, спирта, витаминов, антибиотиков и др.) [15,63].

Действие кисломолочных продуктов на организм человека впервые изучил великий русский ученый И.И. Мечников. С развитием микробиологии были научно обоснованы диетические, а с открытием антибиотиков и лечебные свойства этих продуктов. Установлено, что содержащаяся в них
молочная кислота задерживает развитие гнилостных микроорганизмов в кишечнике человека и благотворно влияет на процесс пищеварения [21,204].

Присутствие в кефире молочнокислых бактерий благотворно сказывается на состоянии внутрикишечной среды, подавляя в ней процессы брожения и гниения. Вырабатываемые микроорганизмами кефира составляющие этого напитка обладают слабым тонизирующим действием, поэтому кефир положительно влияет на сердечно-сосудистую и нервную систему. Вдобавок кефир повышает сокоотделение в желудке и выделение панкреатического сока в кишечнике. Кефир нормализует работу мочевыделительной системы: повышает диурез, воздействует на азотистый обмен, способствуя усиленному выведению его продуктов, а также выводит из организма мочевину, фосфаты и хлориды [11, 6]. В связи с этим кефир рекомендуется как обязательный компонент полноценного питания детей раннего возраста.

При многочисленных заболеваниях кишечника кефир является одним из основных компонентов лечебной диеты: он очень легко усваивается: если выпитое нами молоко в течение часа переваривается лишь на 30 %, то кефир за то же время - на 90 %. Благодаря этому качеству кефир вообще улучшает процессы пищеварения, способствует скорейшему усвоению и других продуктов.

Кроме того, кефир обладает и антимикробным действием, что чрезвычайно важно при желудочных растройствах инфекционного или какого-либо иного характера. Тут есть одна особенность: кефир - продукт довольно кислый, и мы уже упоминали, что его употребление не рекомендовано в случае кишечных заболеваний, связанных с повышенной кислотностью. Если же она меньше нормы, как это бывает, например, при хронических гастритах с пониженной кислотностью, то кефир становится необходимым, чуть ли не самым важным компонентом диеты.

Кефир показан при многих заболеваниях, свойственных разным возрастам: и при детском дисбактериозе и рахите, при анемии, воспалении легких, при аллергии на пищевые продукты, встречающейся не только в младенчестве, при снижении или отсутствии аппетита в результате перенесенных заболеваний или после длительного употребления антибиотиков в качестве лекарства.

Кефир, как и любой лечебный продукт, нужно пить определенным способом, чтобы обеспечить наибольший положительный эффект его применения. Не следует употреблять его в холодном или теплом виде, напиток должен иметь комнатную температуру, пейте его медленно, небольшими глотками, в 200 мл кефира можно добавить 10 г сахара и тщательно перемешать питье.

Сильнейший антисептик, содержащийся в кефире, - молочная кислота - возникает в процессе молочнокислого брожения продукта в период его приготовления. Кислая среда, образуемая кефиром в желудке, способствует хорошему усвоению кальция, железа и витамина D, улучшает пищеварение и усвоение всех пищевых продуктов.

Происходит это из-за повышения активности ферментов кишечника и усиления секреции желудочного сока. Молочная кислота нормализует перистальтику кишечника, принимает активное участие в расщеплении трудноусваиваемого молочного белка - казеина и обладает бактериостатическим свойством.

Присутствующие в кефире полезные микроорганизмы мешают размножению патогенных и гнилостных микробов. Он обладает способностью выводить из организма токсины и другие вредные вещества, что является необходимым условием успешного лечения любых, а не только желудочно-кишечных заболеваний.

Благодаря всем своим полезным качествам - содержанию необходимых нам кальция, белков, витаминов и многих питательных веществ, кефир восстанавливает естественный, природой данный баланс нашего организма, что свойственно и необходимо для любого здорового существа.

Медицина рекомендует детям дошкольного и даже школьного возраста пить не менее 500 мл молока или кисломолочных продуктов ежедневно [11, 8].

Особенность выработки кефира заключается в очень тщательном отборе сырья.

Требования к заготавливаемому молоку. К молоку как сырью для производства высококачественных молочных продуктов согласно ГОСТ предъявляют требования по физико-химическим, органолептическим и санитарно-ветеринарным показателям [17,206].

Молоко должно быть натуральным, получено от здоровых коров, иметь чистый, приятный, сладковатый вкус и запах, свойственный свежему молоку; цвет от белого до светло-кремового, без каких-либо цветных пятен и оттенков, консистенция однородная, без сгустков белка и комочков жира, без осадка, плотностью не ниже 1027 кг/м3.

Не подлежит приемке молозиво в первые 7 дней после отела и стародойное молоко за 10-15 дней перед запуском коровы. Не допускается в молоке резко выраженных кормовых привкусов, особенно лука, чеснока, полыни, которые не исчезают и во время технологической обработки.

Нельзя принимать на завод молоко со стойким запахом химикатов и нефтепродуктов, с добавлением нейтрализующих веществ, с остаточным содержанием химических средств защиты растений и животных, затхлым привкусом, тягучей консистенции, что свидетельствует о наличии в больших количествах гнилостной и посторонней микрофлоры.

Соответствие молока стандарту по физико-химическим показателям устанавливают анализом на содержание массовой доли жира, титруемой кислотности, плотности и, при необходимости, СОМО (по массовой доле жира и плотности). Расчеты за сданное молоко производятся по базисной жирности и содержанию белка соответствующим средним нормам для данного сырьевого района. При приемке проводят контроль молока на сани-тарно-микробиологическое состояние, проверкой 1 раз в декаду на механическую загрязненность, педунтазной или резазуриновой пробами на бактериальную обсемененность. Требования, предъявляемые для заготавливаемого молока представлены в таблице 1:

Таблица 1

Характеристика молока по сортам

По результатам анализов молоко подразделяют на сорта, каждый из которых перерабатывают отдельно.

При приемке молока на заводе оно должно иметь температуру не выше 10°С, в противном случае принимается со скидкой в цене как «неохлажденное». При сдаче-приемке молока в хозяйстве его температура должна быть не выше 6°С. Молоко плотностью 1026 кг/см3, кислотностью 15° и от 19 до 21°Т может быть принято первым или вторым сортом на основании стойловой пробы (действительно в течение 1 мес.), если оно по другим показателям соответствует требованиям стандарта.

Молоко с частичным содержанием антибиотиков непригодно для переработки на кисломолочные продукты, так как в нем приостанавливается развитие кисломолочных бактерий, а развитие вредных для здоровья человека микробов (например, кишечная палочка) продолжается.

Молоко коров, больных маститом, не подлежит приемке. Несмотря на то, что мастит не передается человеку через молоко, в нем содержится большое количество стафилококков, выделяющих токсины, которые могут вызвать пищевое отравление молочными продуктами и быть причиной опасных заболеваний.

При приёмке на заводе молоко должно иметь температуру не выше 10єС.

Сырьём для приготовления кефира являются также специальные закваски, приготовленные на чистых культурах молочнокислых бактерий. Применение чистых культур с проверенными биохимическими свойствами позволяет получать продукт с заранее определёнными свойствами. Молочные бактерии по морфологическим признакам подразделяются на две группы: молочнокислые стрептококки, имеющие шарообразную форму клеток, и молочные палочки, относящиеся к группе палочковидных бактерий.

Молочнокислые палочки обладают более высокой энергией кислотообразования. При развитии в молоке они могут повышать кислотность до 300єТ и более. Молочнокислые стрептококки - менее активные кислотообразователи, предельная кислотность молока при развитии в нем только стрептококков не превышает 120єТ, а продукты, сквашенные с применением только стрептококковых культур, имеют нежный кисломолочный вкус.

Обе морфологические группы бактерий различаются отношением к температуре. Большинство молочнокислых палочек являются термофильными бактериями с оптимальной температурой развития в пределах 37-45єС, минимальная температура - около 20єС.

Молочнокислые стрептококки относятся к мезофильным микроорганизмам. Развиваются успешно при температуре 25-30єС. Минимальная температура развития - 10єС, а иногда несколько ниже. Из этой группы для выработки цельномолочных продуктов используют молочнокислый стрептококк - основной компонент микрофлоры заквасок для простокваши, сметаны, а также сливочный стрептококк и ароматобразующий стрептококк.

1.2 Технологическая схема производства, ее обоснование и описание