Как уже упоминалось, сметанную продукцию производят в соответствии с требованиями ГОСТ 31452-2012 "Сметана. Технические условия" по технологическим инструкциям, утвержденным в установленном порядке [6].

Исходным основным сырьем при производстве всех без исключения молочных продуктов является молоко-сырье. Однако при производстве сметаны в качестве основного сырья используется и побочный продукт переработки молока - сливки.

Сливки-сырье - молочный продукт, который является основным сырьем при производстве сметаны. Общие требования к сливкам-сырью при производстве молочных продуктов регламентированы ТУ 9811-152-04610209, а также соответствуют нормам СанПиН и "Методическим рекомендациям по организации производственного микробиологического контроля на предприятиях молочной промышленности" [6].

В таблице 1 представлены общие микробиологические критерии безопасности и качества сливок-сырья, подлежащие контролю в условиях производственной лаборатории и рекомендуемая периодичность контроля.

Таблица 1 - Общие микробиологические показатели безопасности и качества сливок-сырья и рекомендуемая периодичность контроля в условиях производственных лабораторий

Усиленный контроль микробиологических показателей безопасности сливок-сырья следует проводить в случае обнаружения значительного превышения показателя уровня бактериальной обсемененности относительно допустимых норм или подтвержденного наличия ингибирующих веществ. Цель усиленного контроля сливок-сырья - выявление причин, приводящих к нарушению норм безопасности.

При производстве молочных и молокосодержащих продуктов используются функционально необходимые ингредиенты, такие как:

- ферментные препараты, бактериальные концентраты, соли-плавители, структурообразователи, соль, сахар и т.д.;

- пищевые добавки (загустители, стабилизаторы, консерванты и т.д.);

- разнообразные немолочные компоненты (немолочные жиры, немолочные белки, фрукты, овощи, специи, зелень, орехи и др.) [5].

Ассортимент используемых при производстве молочных продуктов ингредиентов, вспомогательного сырья и различных добавок в настоящее время весьма разнообразен и динамичен, поэтому определить нормы содержания тех или иных микроорганизмов, подлежащих контролю, а также порядок контроля для каждого отдельного компонента невозможно. Для многих компонентов требования микробиологической безопасности включены в технические документы предприятия-производителя.

Все виды и группы вспомогательного сырья и используемых для производства сметаны компонентов должны соответствовать требованиям нормативных и/или технических документов, и (или) спецификациям, являющимся необходимой частью договора поставки. Таким образом, данное соответствие подтверждается документально в установленном законодательством порядке, тем самым подтверждая качество и безопасность продукции.

Входной контроль вспомогательного сырья и компонентов, доза внесения которых в продукт незначительна (1,0-2,0 %) или их бактериальная обсемененность не может оказать существенного влияния на безопасность и качество готового продукта (соль, сахар, немолочные жиры и т.д.), можно проводить по документам, подтверждающим их соответствие нормам безопасности.

Входной контроль вспомогательного сырья и компонентов, доза внесения которых в продукт значительна (более 2,0 %) или их бактериальная обсемененность может оказать существенное влияние на безопасность и качество готового продукта (фрукты, овощи и т.д.), проводят путем контроля основных показателей безопасности и качества.

Вышеуказанный порядок входного контроля вспомогательного сырья носит рекомендательный характер. Контроль вспомогательного сырья зависит от различных факторов, в частности, от стабильности качества сырья, получаемого от постоянных поставщиков, появления ряда специфических пороков вкуса, консистенции или внешнего вида продукта, которые могут быть связаны с микробиологическими показателями вспомогательного сырья и т.д.

При возникновении несоответствий качества и безопасности используемых сырья и компонентов установленным требованиям или нарушении режимов их хранения, проводят обязательный контроль показателей, указанных в нормативных и технических документах, применяя стандартные методы.

При несоответствии контролируемых показателей нормам, установленным в нормативных и технических документах, сырье и используемые компоненты подлежат возврату.

Таким образом, в условиях производственных лабораторий должен проводиться плановый контроль всех видов основного и вспомогательного сырья по показателям, прописанным в соответствующих нормативных и (или) технических документах и согласованным в установленном порядке. Проводимый контроль должен обеспечить выпуск из данного сырья гарантированно безопасной и качественной продукции, а при необходимости дать возможность прогнозировать и предотвратить пороки, связанные с микробиологической обсемененностью сырья.

Сметану вырабатывают резервуарным способом. Сметану с массовой долей жира 15 %,20 %, 25 % и 30 % можно вырабатывать из гомогенизированных сливок или сливок, не обработанных на гомогенизаторе, но прошедших созревание перед сквашиванием [5].

Для производства сметаны применяют свежие сливки различной жирности, а также пластические, замороженные и сухие, молоко цельное, обезжиренное, сухое цельное высшего сорта, сухое обезжиренное распылительной сушки и масло сливочное несолёное высшего сорта. В большинстве случаев для производства сметаны используют натуральные свежие сливки различной жирности с кислотностью плазмы не выше 26°T. Консистенция готового продукта в значительной степени зависит от содержания в сливках сухих обезжиренных веществ, особенно белков. С повышением их содержания сметана приобретает более густую консистенцию, увеличивается плотность сгустка, замедляется выделение из него сыворотки.

Технологический процесс производства сметаны может осуществляться резервуарным способом, который состоит из 7 последовательных операций. Схема технологического процесса производства сметаны изображена в приложении А.

Принятые сливки, молоко цельное и обезжиренное очищают от механических примесей, охлаждают и хранят до переработки при соответствующих режимах. При использовании для выработки сметаны пластических сливок или сливочного масла, их поверхностный слой предварительно зачищают, разрезают на куски массой до 2 кг и расплавляют.

Для этого сливки или масло загружают в ванны с подогретым до 50-60°С молоком или используют плавители. Замороженные сливки освобождают от тары, размельчают и размораживают. Сухие сливки, сухое цельное молоко и обезжиренное растворяют в воде при температуре 45-50°С и охлаждают до 4-6°С и выдерживают 3-4 часа для наилучшего растворения.

Процесс нормализации сливок проводят в целях получения стандартного по составу готового продукта. При внесении закваски, изготовленной с использованием обезжиренного или цельного молока, жирность сливок несколько снижается, поэтому сливки нормализуют до жирности несколько большей, чем жирность сметаны. Необходимую жирность сливок перед заквашиванием чаще всего определяют при помощи специальных таблиц.

Повышенное содержание жира в сливках оказывает защитное действие на бактерии, усиливая их термостойкость. В связи с этим пастеризацию сливок ведут при более высоких режимах по сравнению с пастеризацией молока. Кроме этого, высокие режимы пастеризации дают возможность получить стойкую сметану с густой консистенцией, со специфическим запахом и "ореховым" привкусом. Объясняется это тем, что под действием высоких температур происходит денатурация сывороточных белков, и они вместе с казеином участвуют в образовании сгустка, повышая тем самым его плотность. Количество денатурированных сывороточных белков увеличивается с повышением температуры пастеризации. Если при температуре 85°С денатурирует около 20 % сывороточных белков, то при 95°С их количество достигает 60 %. Улучшаются также гидратационные свойства казеина. Он активнее связывает воду в период сквашивания, что обеспечивает плотную консистенцию продукта, хорошо удерживающую сыворотку. В сливках под действием высоких температур образуются свободные сульфгидрильные группы, летучие карбонильные соединения и другие химические вещества, обеспечивающие специфический вкус и запах пастеризации. С учетом данных факторов тепловую обработку сливок проводят при температуре 90-96°С с выдержкой 15-20 с.

Для улучшения качества продукта сливки перед заквашиванием подвергают гомогенизации. В результате происходит диспергирование жировых шариков с увеличением не только их количества, но и поверхности жировой фазы. В свою очередь, данный процесс вызывает образование новых липопротеиновых оболочек, которые связывают дополнительное количество свободной влаги. В результате повышается вязкость сметаны и улучшается её консистенция. Сметану с массовой долей жира 20 % вырабатывают только из полностью гомогенизированных сливок. Эффективность гомогенизации сливок зависит от температуры и давления при данной операции. С повышением температуры сливок уменьшается их вязкость, в результате дробление жировых шариков протекает более интенсивно. В связи с этим нормализованные сливки гомогенизируют при температуре 50-70°C. Для усиления эффективности процесса в гомогенизатор отправляют уже пастеризованные сливки, а затем охлаждают их до температуры заквашивания.

С повышением давления гомогенизации увеличивается вязкость сметаны, однако эта зависимость существует до определённых пределов. Так, наилучшая консистенция сметаны с массовой долей жира 30 % достигается при гомогенизации под давлением 10 МПа. С повышением массовой доли жира в сливках при гомогенизации рекомендуется уменьшить давление, иначе есть возможность дестабилизации молочного жира. Сливки, полученные в осенне-зимний период, жир которых содержит повышенное количество тугоплавких триглицеридов, необходимо гомогенизировать также при пониженном давлении [5].

Гомогенизировать сливки для сметаны 20 % и 25 % жирности можно как при одноступенчатом, так и двухступенчатом режиме. Режимы гомогенизации сливок в зависимости от вида вырабатываемой сметаны представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Режимы гомогенизации сливок

Допускается вырабатывать сметану из негомогенизированных сливок, подвергнутых физическому созреванию. Для этого пастеризованные сливки охлаждают до 2-6°С и выдерживают при этом режиме не менее 2 ч., после чего их нагревают до температуры заквашивания. Физическое созревание сливок при низких температурах, как и гомогенизация, улучшает консистенцию сметаны [6].

После гомогенизации сливки охлаждают до 20-26°С и направляют в ёмкости для заквашивания. В том случае, если сливки подвергались физическому созреванию, их подогревают до тех же температур. Сквашивание сливок производят в двустенных ёмкостях вместимостью до 6000 л, имеющих мешалки для перемешивания продуктов повышенной вязкости. В тёплое время года сливки сквашивают при 20-24°С, в холодное - при 22-26°С. В подготовленные сливки вносят закваску для сметаны, полученную на чистых культурах мезофильных молочнокислых стрептококков. Дозу вносимой закваски устанавливают в зависимости от ее активности и производственных условий. При использовании закваски, приготовленной на пастеризованном молоке, объемная доля ее составляет 2,5 %, на стерилизованном молоке - не менее 1 %, активизированного бактериального концентрата вносят около 0,5-1 %. При заквашивании сливок бактериальным концентратом температуру сквашивания повышают на 1-2°С. Более целесообразно применять закваску, приготовленную на стерилизованном молоке беспересадочным способом. Она имеет высокую бактериальную чистоту, что обеспечивает благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий и поддерживает их высокую активность. Закваску вносят в процессе заполнения емкости сливками или сразу после наполнения. Для равномерного распределения закваски содержимое емкости тщательно перемешивают в течение 10-15 мин. Как правило, повторно сливки перемешивают через 1-1,5 ч, после чего их оставляют в покое.

В процессе сквашивания сливок под действием молочнокислой микрофлоры происходит сбраживание молочного сахара с образованием молочной кислоты и ароматических веществ. В результате накопления в сливках молочной кислоты происходит кислотное свертывание казеина и денатурированных при пастеризации сывороточных белков с образованием сгустка. Сливки по сравнению с молоком содержат меньше плазмы, следовательно, и питательных веществ для развития молочнокислой микрофлоры. Поэтому сквашивание сливок происходит медленнее и сгусток образуется через 12-16 ч. Окончание сквашивания определяют по кислотности сгустка, которая для сметаны 20 % жирности составляет 65-80°Т, 25 % жирности - 60-75°Т и 30 % жирности - 55-70°Т.

По окончании сквашивания в межстенное пространство емкости направляют холодную воду для охлаждения сливок до 16-18°С. При помощи мешалки сливки тщательно в течение 3-15 мин. перемешивают до получения однородной консистенции. В процессе охлаждения сквашенных сливок их необходимо перемешивать каждый час по 3-5 мин.

Сквашенные сливки имеют нежный сгусток слегка тягучей консистенции. При механическом воздействии сгусток легко разжижается, что может отрицательно сказаться на качестве готового продукта. В связи с этим, сквашенные сливки на фасовку направляют самотеком. В случае необходимости применяют насосы, оказывающие минимальное воздействие на структуру сгустка. На фасовку сметану направляют охлажденной до 16-18°С, но фасовать ее можно и сразу после окончания сквашивания. Сметану фасуют в мелкую и крупную тару для предприятий общественного питания, больниц и пр.

В качестве мелкой тары применяют стеклянные баночки, стаканчики из картона с полимерным покрытием, коробочки и стаканы из полимерных материалов вместимостью 50, 100, 200, 260 и 500 граммов. Мелкую тару укупоривают соответствующими колпачками из фольги или крышечками. В целях сохранения качества сквашенных сливок, фасовку из одного резервуара следует проводить не более 4 ч. Мелкофасованную сметану укладывают в металлические корзины, картонные, деревянные и полимерные ящики вместимостью не более 10 кг.

В качестве крупной тары используют алюминиевые бидоны вместимостью до 10 кг, металлические широкогорлые фляги - до 35 кг и деревянные бочки - до 50 кг.

Фасованную сметану немедленно направляют в холодильную камеру с температурой воздуха 0-8°С для охлаждения и созревания. В процессе созревания сметана приобретает густую консистенцию, а также свойственные ей вкус и запах. С понижением температуры в ней резко замедляется развитие молочнокислых стрептококков, тогда как ароматобразующая микрофлора продолжает свою жизнедеятельность, что придает сметане специфические кисломолочные вкус и запах.

Образование вязкой консистенции в сметане происходит за счет кристаллизации некоторой части ее молочного жира. Для получения сметаны хорошей консистенции объемная доля отвердевшего жира в ней должна составлять 43-45 %. Степень кристаллизации молочного жира в сметане находится в прямой зависимости от температуры и продолжительности охлаждения. С понижением температуры сметаны и увеличением продолжительности выдержки доля отвердевшего молочного жира в ней увеличивается. Охлаждение и созревание сметаны в крупной таре длится 12-48 ч., в мелкой таре - 6-12 ч. Перемешивать сметану на этом этапе не рекомендуется.

Хранят готовый продукт до реализации при температуре не выше 8°С не более 72 ч. с момента окончания технологического процесса, в том числе на предприятиях не более 36 ч. Далее следует этап приёмки товара, идентификации и экспертизы качества [6].

2.2 Характеристика сметанной продукции