Технологія виробництва кефіру з фруктовим наповнювачем

Сьогодні на ринку бактеріальних препаратів присутні такі, в склад яких входять молочнокислі бактерії, які синтезують бактерицидні речовини і таким методом дозволяють продовжити термін зберігання продуктів [19].

Культури FreshQ ® це комбінації традиційних молочнокислих бактерій, які забезпечують інгібування розвитку небажаних дріжджів і цвілі в ферментованих молочних продуктів.

Їх використовують в поєднанні з класичними заквасками при виробництві ферментованих молочних продуктів. Культури розроблені для застосування, наприклад, в технології свіжого сиру, йогурту і сметани.

Бактеріальний препарат Fresh-Qє композицією культур традиційних молочнокислих бактерій, до складу яких входить Lactobacillus rhamnosusтаLactobacillus paracacei.

Культура Lactobacillus rhamnosusдозволяє зменшити піки бактеріального забруднення, що дозволяє покращити показники якості і безпечності кінцевого продукту, також забезпечує свіжість продукту навіть на кінцевих термінах його придатності [19].

Культури Fresh-Q виконують наступні функції у технології виробництва кисломолочних продуктів:

- проявляють антигрибковий ефект;

- покращує контроль;

- покращує свіжість;

- подовжує термін зберігання продукту;

- натуральний компонент «чиста етикетка»;

- економічний ефект, захищає бізнес.

Свіжість продукту - це якісні органолептичні показники, продукт піддається меншим біохімічним перетворенням за рахунок впливу на нього речовин, які синтезують плісень і дріжджі під час його зберігання.

Механізм дії культур Fresh-Q:

- конкуренція за поживне середовище та простір, взаємодія між клітинами, комунікація клітин;

- продукти синтезу мікроорганізмів - лактати, ацетати це чудовий консервант;

- синтез антагоністичних речовин - перекис водню, пептиди, діацетил, бензойна кислота.

Розрізняють кілька варіантів комбінацій молочнокислих мікроорганізмів в складі культур Fresh-Q:

- Fresh-Q 1 Lactobacillus rhamnosus+Lactobacillus paracacei(різні % співвідношення у складі культури);

- Fresh-Q2 Lactobacillus rhamnosus(крім захисту від плісені, дозволяє надати спеціальні вершкові ноти у продуктах із зниженим вмістом жиру);

- Fresh-Q 4Lactobacillus rhamnosus+Lactobacillus paracacei (різні % співвідношення у складі культури, покращує інгібування грибків Zygomycetes, які найбільш присутні в повітрі при пакуванні продукту);

- Fresh-Q 5 Lactobacillus paracacei;

- Fresh-QcheeseLactobacillus rhamnosus+Lactobacillus paracacei(різні % співвідношення у складі культури).

Антигрибковий ефект культури Fresh-Q оцінюють за кількістю днів до першої появи плісені.

В процесі сквашування молочної сировини негативного впливу на час сквашування культура Fresh-Q не проявляє. Також відсутній негативний вплив на наростання кислотності та на консистенцію продукту. Не впливає на підвищення постацифікації - наростання кислотності в процесі зберігання

КультуриBio-Safe (біо-захиснікультури) - цекультуримолочнокислихбактерій, діяякихспрямовананапригніченняростуклостридій, яківикликають «спучування» сирів. Ці культури здебільшого продукуютьнізин, відповідно це згубно впливає на ріст і розиток патогенної та умовно патогенної мікрофлори.

Сьогодні досвід використання Bio-Safeі Fresh-Q мають такі країни як Польща, Болгарія, Румунія та ін.

Компанія Polmek та Lowich (Польща) досягли виробництва сиру без позначки «Е», т. зв. «чистої етикетки» та стабільної якості продукції.

Розділ 2.Матеріали та методи дослідження

2.1 Матеріали,використані для досліджень

Експериментальні дослідження розроблення технології фруктового кефіру та дослідження його властивостей проводились у лабораторії кафедри технології молока і молочних продуктів Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького.

Науково-дослідна робота здійснювалася в низку послідовних етапів. До першого етапу виконання роботи входив аналізлітературних джерел щодо хімічного складу та корисних властивостей кефіру для організму людини, а також асортименту бактеріальних препаратів, призначених для виробництва кефіру та добавок, якими можна його збагатити. За результатами цього етапу встановлено, що застосування фруктових чи ягідних наповнювачів у технології виробництва кефірів на даний час не є поширене. Але в результаті аналізу літературних джерел, було визначено,що данінаповнювачі збільшують енергетичну цінність продукту, покращують процеси обміну речовин, запускають процеси регенерації і омолодження в організмі, зміцнюють імунітет тощо. Тому, на мою думку, цілком доречним є комбінація ферментованої молочної основитаягідного наповнювача. В якості ягідного наповнювачапропоную використати хіт цього сезону?мікс чорниці та лохини.

Наступним етапом роботи стали: розроблення технології виробництва кефіру з обранимиягідними наповнювачамитавикористаннякомбінованої кефірної закваски із бактеріальним препаратом FreshQ4,дослідження процесів сквашування молочної основи та вивчення властивостейготового продукту після сквашення та в процесі зберігання.

Основними етапами дослідженннястали розроблення технологіївиробництва кефіру з ягодами, вивчення впливу складу наповнювача та бактеріального препарату на зміни під час сквашування та зберігання продукту, визначення терміну зберігання кефіру, розробленого за новою технологією, визначення економічної ефективності від впровадження розробленої технології.

Молочну сировину для виробництва кефіру з ягодами заготовляли у вересні 2021 року.

Відбір проб молока для проведення досліджень проводили згідно з ДСТУ ISO 707-2002 (ISO 707:1997, IDT) «Молоко та молочні продукти. Настанови з відбирання проб»

Кефірвиготовляли з незбираного молока, яке аналізували на відповідність вимогам діючого Стандарту «Молоко-сировина коров'яче. Технічні умови.» (ДСТУ 3662:2015) [20].

Виготовлений кефір виробляли згідно з ДСТУ 4417:2005. Кефір. Технічні умови[1].

Для нормалізації молочної суміші використовували вершки ТМ «Простокваша» з м.ч.ж. 10%.

Для виробництва кефіру з ягодами використовувалитрадиційну кефірну культуру «Kefir 2», як основну закваску та в поєднанні із мікробіальною біозахисною культурою «Fresh Q 4». Як ягідний наповнювач використовували чорницю і лохину.

У табл. 2.1 представлена схема технологічногоконтролю виробництва кефіру ізягідним наповнювачем.

Таблиця 2.1 Схема технологічного контролю виробництва кефіру із ягідним наповнювачем

Об'єкт дослідження	Контрольований показник
Молоко цільне і знежирене, натуральне і відновлене перед пастеризацією	Органолептичні показники, кислотність, °Т чи рН, М.ч.жиру, % Густина, °А Термостійкість
Суміш молока з наповнювачами	Органолептичні показники, М.ч.жиру, %
Молоко чи суміш в процесі пастеризації	Температура, °С
Підготовлення суміші до сквашування	Кислотність, °Т чи рН, масова частка жиру, % Густина, °А Ефективність пастеризації, Ефективність гомогенізації

2.2 Методи дослідження молока

В процесі виконання магістерської роботи мною було використовано загальноприйняті та спеціальні методи досліджень, а саме: органолептичні, фізико-хімічні; синеретичні та мікробіологічні.

Відбір проб молока для проведення аналізів проводився згідно ДСТУ ISO 707-2002 (ISO 707:1997, IDT) «Молоко та молочні продукти. Настанови з відбирання проб». Підготовку молока до дослідженьздійснювався згідно з ДСТУ 4834:2007 «Молоко та молочні продукти. Правила приймання, відбирання та готування проб до контролювання». Визначення титрованої кислотності у молоці проводили згідно ГОСТ 3624-92 «Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности», активної кислотності, рН - потенціометричним методом згідно ГОСТ 19881-74 «Анализаторы потенциометрические для контроля рН молока и продуктов. Общие технические условия». Визначення густини молока проводили згідно ГОСТ 3625-84 «Молоко и молочные продукты. Методы определения плотности». Органолептичні показники молока органолептично згідно ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье. Требования при закупках» [20-26].

Для аналізу молока, як основої сировини застосовувалися такі методи:

Методика визначення жиру при виконанні аналізу

Проби молока ретельно перемішуємо, нагріваємо до температури 20 єС. У молочний жиромір з межею вимірювання від 0 до 6 % і ціною поділки 0,1 наливаємо дозатором 10 мл сірчаної кислоти, густиною 1815-1820 г/мі.

Піпеткою на 10,77 мл відмірюють пробу перемішаного молока і обережно вливають його у жиромір по стінці, стараючись нашарувати його на кислоту. Відмірюють дозатором 1 мл ізоамілового спирту, стараючись не змочити горловину жироміру. Закриваємо жиромір сухим гумовим корком, струшуємо жиромір до повного розчинення вмісту, перевертаємо жиромір 4-5 разів. З одного зразка готуємо дві проби для отримання більш точного результату.

Після перемішування жироміри вставляють в патрони центрифуги, корками до периферії центрифуги. Центрифугування проводимо в центрифузі протягом 5 хв при швидкості 1000 об/а . Після центрифугування жироміри виймають, ставлять на 5 хв у водяну баню з температурою 65±2 °С корками вниз.

Вийняти жиромір з бані, витерти його, встановити нижню межу стовпчика жиру на найближчій цілій поділці шкали. Для цього необхідно легко вкрутити чи викрутити корок. Втримуючи стовпчик жиру корком, здійснити відлік за нижньою точкою меніска [21].

Визначення кислотності молока

Для визначення кислотності молока використовувалися матеріали і прилади:

- прилади: колби місткістю 250 мл, піпетки по 20 мл, лійки, бюретки для титрування.;

- матеріали: 0,1 Н розчину КОН для титрування, фенолфталеїн, 70% спиртовий розчин з концентрацією 10 г/дмі, кобальт сірчанокислий з концентрацією 25 г/дмі, вода дистильована [22].

Для визначення кислотності зазначених продуктів у колбу відмірюють по 10 мл продуктів. У кожну колбу додаємо по 20 мл дистильованої води і 3-5 капель спиртового розчину фенолфталеїну.

Вміст колби добре перемішуємо. Суміш титрують 0,1 Н розчином NaOH до отримання стійкого рожевого забарвлення, яке не зникає протягом 1 хв. Для отримання точних результатів готуємо по дві проби кожного зразка.

Кислотність молока виражають в одиницях титрованої кислотності (в градусах Тернера) і величиною рН при 20° С.

Титрована кислотність є критерієм оцінки якості молока при його заготівлі. У молоці та молочних продуктах вона виражається в умовних одиницях - градусах Тернера (° Т). Градуси Тернера - це кількість мілілітрів 0,1 н розчину лугу (NaOH), яка необхідна для нейтралізації 100 мл молока.

Активна кислотність молока - рН - зумовлена дисоціацією кислот та кислих солей. Вона виражається від'ємним логарифмом концентрації іонів і в середньому становить 6,5. Величина рН молока є відносно стійкою завдяки буферній ємності, що утворюється білками та солями. При розвитку в молоці молочнокислих бактерій суттєво зростає титрована кислотність і дуже незначно змінюється рН. Це пояснюється тим, що з кислотами чи лугами, які введені у молоко, спочатку взаємодіють амінні та кислотні групи білка та фосфати. Зміна рН спостерігається тільки при повній нейтралізації амінних та кислотних груп, тобто тоді, коли зникають буферні властивості молока. Буферну ємність молока визначають кількістю лугу або кислоти, яка необхідна для зміщення рН на одну одиницю. Буферні властивості молока створюють умови для розвитку молочнокислих бактерій при відносно високій кислотності [23].

Визначення густини молока

Густина (або об'ємна маса) - це відношення маси молока при температурі 20 °С до маси того ж об'єму води при температурі 4 °С. Таким чином, густина молока показує, наскільки молоко важче за воду і коливається в межах 1,027…1,032 г/см.

Густина молока визначається аерометричним методом і виражається у г/см³, кг/м³ або в градусах аерометра. Вона залежить від вмісту жиру та всіх сухих речовин молока. Густина молочного жиру менше, ніж води, а тому при збільшенні вмісту жиру в молоці його густина зменшується. Зі збільшенням вмісту білків, лактози, мінеральних речовин густина молока збільшується, а при розбавленні його водою - зменшується. Протягом лактаційного періоду густина молока змінюється відповідно до змін його складу.

Визначення густини молока проводиться за ГОСТ 3625 - 84 [26].

Прилади і посуд: ареометри для молока типу АМ або з ціною поділки шкали 0,5 кг/м³, або типу АМТ з ціною поділки шкали 1,0 кг/м³; циліндри скляні на 250 см³, термометри рідинні з діапазоном від 0 до 50 єС і ціною поділки0,5-1,0 єС.

Хід визначення. Густину визначають шляхом занурення молочного ареометра в скляний циліндр, наповнений досліджуваним молоком, попередньо ретельно перемішаним (без піни) у кількості до 250 см³ за температури 20±5 єС. При визначенні густини реометр не повинен торкатися до стінок циліндра. Перед визначенням густини молока з відстояним шаром його підігрівають до температури 35±5 єС.

Через 2-4 хв після встановлення лактоденсиметра в циліндр відраховують показник за шкалою. Відлік густини молока проводять до цілої поділки, а температури - з точністю 0,5 єС.

Визначення сухих речовин в молоці.

Реактиви і прилади: вага лабораторна, шафа сушильна електрична, ексикатор, бюкса скляна, піпетки 10 мл, водяна баня.

Техніка визначення:

1. Скляну бюксу з 20-40 г добре промитого, прожареного піску і скляну паличку поміщають у сушильну шафу та витримують при 102±2 °С протягом 30-40 хв. Потім бюксу виймають з сушильної шафи, закривають кришкою, охолоджують в ексикаторі 40 хв. і зважують з точністю до 0,0001 г. В цю ж бюксу вносять 10 мл молока, закривають кришкою і негайно зважують.

2. Вміст добре перемішують паличкою. Потім відкриту бюксу і кришку поміщають в сушильну шафу з температурою 102±2 °С. Після 2 год. бюксу виймають з сушильної шафи, закривають кришкою, охолоджують в ексикаторі 40 хв. і зважують.

Масову частку сухої речовини (СР) визначають за формулою:

CР,

де: - маса бюкси з піском і скляною паличкою, г;

m - маса бюкси з піском, скляною паличкою і молоком до висушування, г;

m₁ - маса маса бюкси з піском, скляною паличкою і молоком після висушування, г.

Визначення вмісту білка методом формольного титрування (за А.Я. Дуденковим).

Даний метод ґрунтується на тому, що водний нейтральний розчин амінокислот у присутності нейтрального формаліну здатний підвищувати кислотність з утворенням сполук, що містять метильну групу замість 2 - х атомів водню.

Прилади і реактиви : піпетки на 2 і 10 мл, конічні колби на 100-200 мл, бюретки, 1-% розчин фенолфталеїну, 0,1 н. розчин NaOH, 30-40 % нейтралізований формалін, еталон забарвлення згідно з ГОСТ 3624-67.

Техніка визначення:

1. В колбу відміряти 10 мл молока, 0,5 мл (10-12 крапель) 1%-ного спиртового розчину фенолфталеїну. Суміш відтитрувати 0,1 н. NaOH до слабо-рожевого забарвлення, що не зникає при збовтуванні і відповідає еталону. 2. Далі в колбу додати 2 мл нейтралізованого 40% формаліну і повторно відтитрувати 0,1 н. лугом до появи рожевого забарвлення такої ж інтенсивності , як і при першому титруванні.

3. Кількість мл 0,1 н. лугу, витраченого на титрування після додавання формаліну, помножити на коефіцієнт 1,94. Одержане число дає процентний вміст білка в молоці.

1.3Методи дослідженнякефіру

За органолептичними показниками кефіріз ягідним наповнювачем повинен відповідати показникам, які наведені у таблиці 2.3.

Таблиця 2.2.Органолептичні показники кефіру

Назва показника	Характеристика показника
Смак і запах	Чистий, кисломолочний з характерним кисло-солодким присмаком і запахом внесеного ягідного наповнювача; без сторонніх присмаків і запахів
Зовнішній вигляд і консистенція	Однорідна рідина зі зруйнованим згустком,допускається газоутворення у вигляді окремих вічок, а також відділення сироватки не більше 2% від обсягу продукту та дрібні шматочки внесених ягід в якості наповнювача.
Колір	Відповідає внесеному наповнювачу, рівномірний по всій масі.

Визначення кислотності кисломолочних напоїв.

Кислотність кисломолочних напоїв так само, як і в молоці, визначають в умовних одиницях - градусах Тернера (єТ) (ГОСТ 3624 - 92).[26]

Обладнання та реактиви: ті ж, що і при дослідженні кислотності молока.

Хід визначення:

1. У колбу або склянку на 100-150 мл відміряють піпеткою 10 мл добре перемішаного кисломолочного продукту.

2. Залишки продукту на стінках піпетки змивають дистильованою водою. Для цього потрібновідміряти 20 мл. води в іншу колбу і перенести її тією ж піпеткою в колбу з продуктом.

3. В колбу додають 3-4 краплі 1%розчину фенолфталеїну і титрують 0,1 н розчином лугу до появи блідо-рожевого кольору, не зникає протягом 1-2 хв.

4. Кількість лугу, витраченої на титрування, множать на 10 в перерахунку на 100 мл продукту, що відповідає кислотності в градусах Тернера. Розходження між паралельними визначеннями кислотності не повинно бути більше 2 .

Визначення в'язкості кисломолочних напоїв.

В'язкість або внутрішнє тертя - властивість текучих тіл рідин і газів чинити опір переміщенню однієї їх частини відносно іншої.

В'язкість кефіру визначають різними методами - по вимірюванню часу витікання певного об'єму рідини через капіляр, швидкість вільного падіння впродукті кульки відомої маси і т. д. Для визначення в'язкості рідини є спеціальні прилади - віскозиметри. У молочній промисловості набули поширення капілярні віскозиметри. Найпростішим аналогом віскозиметра може служити піпетка, що має певний обсяг і розмір вихідного отвору. Визначення в'язкості за допомогою піпетки застосовують для контролю в'язкості згустку при виробництві кефіру резервуарним способом.

В'язкість згустку (продукту) визначають за часом його витікання за 20°С зіспеціальної піпетки місткістю 100 мл. Зазвичай тривалість витікання кефіру вкінці сквашування молока перед перемішуванням згустку становить не менше 20с.

Техніка визначення:

Піпеткою відмірюють 100 см3 кефіру, вводять її в колбу або стакан, знімають з верхнього отвору вказівний палець, включаютьсекундомір і дають продукту витекти. Відзначають тривалість витікання продукту з піпетки.

Кефір доброї консистенції випливає з піпетки не менше ніж за 30 с., задовільною консистенції - 20 с.

За фізико-хімічними показниками кефір із ягідним наповнювачем повинен відповідати вимогам, що наведені у таблиці 2.4.[1]

Таблиця 2.3.:

Назва показника	Норма
Масова частка жиру %: – нежирного – жирного	До 1 1,0-2,5
Масова частка білка, %, не менше ніж	2,7
Кислотність: – титрована, °Т – активна, рН	85-130 4,8-4,0
Пероксидаза або кисла фосфатаза	Відсутня
Температура під час випуску з підприємства-виробника, °С	4±2

Мікробіологічний контроль виробництва

Мікробіологічний контролю виробництва кисломолочних продуктів складається з контролю молочної сировини, призначеної для сквашування , мікробіологічного контролю активності заквасок, контролю технологічного процесу та готової продукції [27].

У сирому молоці до і після пастеризації визначають КМАФАМ і БГКП не рідше 1 разу на місяць. БГКП не повинно міститися в 10молока, яке вдібране після пастеризації.

Особливу увагу приділяють мікробіологічному контролю активнсті заквасок,який виконують щоденно і за всіма показниками.

Контроль технологічного процесу виробництва кисломолочних напоїв здійснюється 1 раз на місяць. При цьому досліджують молоко післ сквашування, згусток у процесі сквашування і готову продукцію на наявність БГКП.

Одночасно з відбором проб для контролю технологічного процесу берт проби для контролю санітарно-гігієнічного стану цеху(ефективність миття устаткування, посуду, чистота повітря, чистота рук і одягу робітників.)

Готову продукцію контролюють на наявність бактерій групи кишкових паличок, а при необхідності -- і по мікроскопічному препараті не рідше одного разу в 5 днів. БГКП не допускаються в 0,1 см³ кефіру, інші патогенні мікроорганізми, у тому числі сальмонел, у кисломолочних продуктах не допускаються в 25 см³, а Staphylococcusaureus- у 1,0г.

Мікробіологічні показники кефіру повинні відповідати вимогам чиннх нормативних документів, а саме - «ДСТУ 4417:2005. Кефір. Технічні вимоги». При погіршенні мікробіологічних показників готового продукту проводять додатковий контроль технологічних процесів цих продуктів для встановлення причин, що впливають на якість готової продукції.

Підготовка проб до мікробіологічних аналізів та культивування мікроорганізмів проводилась згідно з вимогами існуючих нормативних документів та за загальноприйнятими методиками.

Визначення БГКП визначали посівом на середовище Кесслер (ГОСТ 9225-84); наявність та кількість Staphylococcus aureus, КУО/г посівом на жовточно-сольовий агар; Salmonella, КУО у 25 см³ продукту посівом на середовище Плоскірєва.

За мікробіологічними показниками кефірповинен відповідати вимогам, які наведені у табл. 2.5.[1].

Таблиця 2.4.:

Назва показника	Норма	Метод контролювання
Кількість життєздатних молочнокислих бактерій, КУО в 1 см3, не менше ніж	1•	Згідно з 11.4
Кількість дріжджів, КУО в 1 см3, не менше ніж	1•	Згідно з 11.5
Бактерії групи кишкових паличок (коліформи), в 0;Гсм3 кефіру	Не дозволено	Згідно з 11.6
Патогенні мікроорганізми, в тому числі бактерії роду Сальмонела, в 25 см3	Не дозволено	Згідно з 12.6 або 11.7
Staphylococcus aureus, в 1,0 см3	Не дозволено	Згідно з 12.6 або 11.8
Плісняві гриби, КУО в 1 см3, не більше ніж	50	Згідно з 11.5

Обрані методики експериментальних досліджень дають змогу визначити якість, фізико-хімічні і мікробіологічні показники використаної сировини і готового продукту, встановити характерні зміни в ході технологічного процесу виробництва кефіру із використанням культури«Kefir2», її в комбінаціїз бактеріальним препаратом «FreshQ4» та міксу ягід чорниця+лохина як наповнювачів.

Розділ 3. Результати власних досліджень

3.1 Показники якості сировини

Для виготовлення кефіру використовувалося молоко-сировиназа відповідності показникам не нижче ніж 2 -го ґатунку. Виготовляли кефір за традиційною технологією виробництва із внесенням ягідного наповнювача в молочну основу перед процесом сквашуванням. Оптимальну дозу наповнювача визначали експерементальним методом внесення різного відсоткового співвідношення міксу ягід чорниця+лохина, який би сприяв формуванню хорошихорганолептичних властивостей продукту. Молоко, яке використане для виготовлення дослідних зразків кефіру із ягідним наповнювачем характеризувалося органолептичними, фізико-хімічними та мікробіологічними показниками, які наведені у таблиці 3.1 та 3.2.

Таблиця 3.1:

Органолептичні показники молока

Назва показника	Характеристика молока
Колір	Від білого до світло-кремового.
Запах	Молока приємний, чистий, специфічний для свіжого молока.
Смак	Чистий, солодкуватий, без сторонніх присмаків та запахів, не властивих свіжому молоку.
Консистенція	Однорідна рідина без осаду та пластівців

Фізико-хімічні та мікробіологічні показники молока-сировини наведені у таблиці 3.2.

Таблиця 3.2

Фізико-хімічні та мікробіологічні показники молока-сировини

Молочна сировина	Виробник	Характеристика
Молоко коров'яче незбиране першого Ґатунку	Приватне господарство	Масова частка жиру - 2,5 %;
		Масова частка білка - 2,91 %;
		Масова частка СЗМЗ - 8,16 %;
		Ступінь чистоти - I гр.,
		Титрована кислотність - 18 єТ;
		Активна кислотність (од. рН) - 6,63;
		м.ч. лактози - 4,65%
		Густина - 1027,8 кг/м3.
		Кількість соматичних клітин <600 тис./см3;
		КМАФАнМ - (419063±5309) КУО/см3;
		Температура єС - 9.

Для виготовлення дослідних зразківкефіру із ягідним наповнювачемвикористовували заквашувальні препарати із різним складом мікробіальних культур. Характеристика бактеріальнихпрепаратів наведена в табл. 3.3.

Таблиця 3.3.Характеристика та склад бактеріального препарату, використаногодля виробництва фруктового кефіру

Назва закваски	Компанія-виробник	Склад	Вид
«Kefir 2» серії EXACT®	«Chr. Hansen» (Данія)	· Debaryomyces hansenii · Lactococcus lactis subsp. cremoris · Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis · Lactococcus lactis subsp. lactis · Leuconostoc · Streptococcus thermophilus.	Ліофілізована суміш
«Fresh Q 4»	«Chr. Hansen» (Данія)	· Lactobacillus rhamnosus · Lactobacillus paracasei (різні % співвідношення у складі культури, покращує інгібування грибків Zygomycetes, які найбільш присутні в повітрі при пакуванні продукту).

До складу бактеріального препарату«Kefir 2» серії EXACT^® входять базові культури і дріжджі, а саме суміш мезофільних ароматоутворюючих штамів молочнокислих бактерій, структуроутворюючих термофільних штамів і дріжджів, які не ферментують лактозу. Такий склад мікробіальних культур сприяє формуванню гарної структури продукту, помірного дріжджового аромату і середнього газоутворення. Оптимальна температура ферментації 25 - 30ЃЋ.Культури є фагорезистентні, покращують органолептичні показники і консистенцію продуктів і подовжують терміни зберігання.

Для збільшення густини кисломолочного продукту в склад закваски введений структуроформуючий штам Streptococcusthermophillus.

Крім цього, мінімальна пастеризація дає можливість збільшити терміни зберігання кефіру.

«FreshQ 4» використовують для виробництва термофільних і мезофільних продуктів, в тому числі і кефірів. Мета додавання культури до основної, це інгібуючий вплив на ріст та розвиток дріжджів і плісені, як забруднюючої мікрофлори.

У результаті аналізу літературних джерел та згідно з ДСТУ4417-2005 встановлено, що при виробництві кефіруактуальним є використання чистих культур молочнокислих бактерій і дріждів, як монокультури, а також в поєднанні із ягідним наповнювачем.

3.2 Розроблення технології фруктового кефіру

На підставі узагальнених літературних даних, які викладені у попередніх розділах, я розробила технологічну схему виробництва кефіру із ягідним наповнювачем.

Технологічна схема представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Технологічна схема виробництва фруктового кефіру із різними бактеріальними препаратами

Апаратурна схема виробництва кефіру резервуарнимспособом представлена на рис. 3.2

Рис. 3.2. Апаратурно-технологічна схема виробництвакефіру резервуарним способом

1 - резеввуар для зберігання молока, 2 - насос для молока, 3 - балансувальний бачок, 4 - пластинчастапастеризаційно-охолоджувальна установка, 5 - сепаратор, 6 - гомогенізатор, 7- витримувач, 8 - заквасник, 9 - насос для в'язких молочних напоїв, 10 - пластинчастий охолоджувач, 11 - проміжна ємкість, 12- машина для розливу напою у пляшки, 13- автомат для розливу напою у пакети.

Технологія виробництва кефіру

Під час виконання магістерської роботи було виготовлено 6зразків кефіру:

Зразок №1 - Контроль - молочна основа +«Kefiri»;

Зразок №2 - Контроль - молочна основа без наповнювача «Kefiri» + «FreshQ»;

Зразок №3- Із використанням закваски «Kefiri» + 25 % ягідного наповнювача;

Зразок №4-Із використанням закваски «Kefiri» + 30 % ягідного наповнювача;

Зразок №5-Із використанням закваски «Kefiri» + «FreshQ» + 25 % ягідного наповнювача;

Зразок №6-Із використанням закваски «Kefiri» + «FreshQ» + 30 % ягідного наповнювача.

У табл. 3.4 представлена рецептура на виробництво із різним вмістом ягідного наповнювача.

Таблиця 3.4

Рецептура на виробництво кефіруз м.ч.ж. 2,5%

№ п/п	Сировина	Маса сировини, кг
Фруктовий кефір з 25% вмістом наповнювача
1.	Молоко з масовою часткою жиру 2,5 %	629,9
2.	Вершки з м.ч.ж. 10%	120,7
3.	Бактеріальний препарат «Kefiri» + «FreshQ»	±0,025
4.	Ягідний наповнювач 25%	250
Разом	1000
Фруктовий кефір з 30% вмістом наповнювача
1.	Молоко з масовою часткою жиру 2,5 %	579,9
2.	Вершки з м.ч.ж. 10%	120,7
3.	Бактеріальний препарат «Kefiri» + «FreshQ»	±0,025
4.	Ягідний наповнювач 30%	300
Разом	1000

Основною сировиною для виробництва кефіру було коров'яче молоко першого ґатунку згідно з діючим Стандартом «Молоко-сировина коров'яче. Технічні умови» (ДСТУ 3662:2015). Після холодного очищення молоко коров'яче незбиране охолоджували до температури (4±2) єС і направляли на зберігання (не більше 6 год.). Молоко пастеризували за температури (85±2) єС протягом 5 хв. і охолоджували до температури +25 єС.

В охолоджену суміш вносили бактеріальний препарат прямого внесення «Kefiri» у розрахунку 25г на 1000 л молока; «FreshQ» в розрахунку 1г/1000 л молока відповідно. Перемішували суміш протягом 5 хв. і залишали у спокої для ферментації на 30 хв. В подальшому в молочну суміш вносили ягідний наповнювач (мікс чорниця+лохина у вигляді пюре). Ягідне пюре готували з цілих свіжих ягід, яке після подрібнення термічно обробляли (бланширували). Ягідний наповнювач вносили у співвідношенні 25 і 30% від загальної маси молочної суміші. Процес сквашування тривав від 4 до 6 год за температури +25 єС до зниження активної кислотності в межах 4,6 та титрованої кислотності близько 80 єТ. Підбір дози наповнювача вибирали під час пошуково експерименту, який передбачав поєднання готового кефіру із вибраними дозами ягідного пюре, так щоб готовий продукт характеризувався відмінними смаковими властивостями.

Після сквашування, кефір залишали в спокої за температури 20±2°С на 16 год для дозрівання. В процесі дозрівання щогодини здійснювали перемішування сквашеної суміші для її збагачення СО₂. Потім суміш охолоджували до температури +4±2 °С і зберігали у відповідних умовах.

Зберігання кефіруна підприємствах-виробниках, розподільчих холодильниках, у торговельній мережі, підприємствах громадського харчування, проводиться за температури 4±2 єС.

Термін придатності кефіру за температури зберігання 4±2 єС не більше ніж 5 діб (120 год).

3.3 Дослідження фізико-хімічних показників кефіру в процесі зберігання

Охолоджений до температури 4±2єС кефіріз фруктовим наповнювачем аналізували за терміном зберігання, мікробіологічними показниками та органолептичними властивостями.

За комплексом мікробіологічних, фізико-хімічнихта органолептичних властивостей встановлено, що кефір виготовлений із поєднанням бактеріального препарату «Kefiri»+Fresh Q (зразок №2), «Kefiri»+Fresh Q+25% наповнювача (зразок №5) характеризувалися довшим терміном зберігання в порівнянні із кефіром, виготовленимлише із бактеріальною композицією «Kefiri» (зразок №1), «Kefiri»+ 25% (зразок №3), «Kefiri»+ 30% (зразок №4)та «Kefiri»+Fresh Q+30% (зразок №6).

За показниками активної та титрованої кислотності відзначали значні зміни у всіх дослідних зразках виготовленого кефіру протягом десяти діб зберігання. У контрольному зразку№1 кислотність варіювала від 4,8 (78°Т) - 1 доба зберігання та до 3,9 (137°Т) - 10 доба зберігання продукту. У зразку №2 кислотність протягом 10 діб змінювалась від 4,75 (81°Т) до 4,23 (120°Т). У зразку №3 рН знижувалось від 4,80 (82°Т) до 3,85 (140°Т). Зразок №4 відзначений, як такий, у якому найшвидше змінилось рН у кислу сторону. Перша доба зберігання 4,75 (83°Т) та десята доба - 3,75 (145°Т). Натомість у зразку №5 відзначали повільніші зміни рН в кислу сторону, показники коливалися від 4,7 (83°Т) - перша доба зберігання та до 4,15 (131°Т). У зразоку №6 відзначали активніше кислотоутворення, від 4,65 (85) до 3,95 (140°Т). Очевидним є те, що використання культур «FreshQ» може частково впливати на швидкістьпідвищення кислотності в процесі зберігання. Також відзначено, що у зразках кефіру, де використаний фруктовий наповнювач, відзначали швидший перебіг сквашування молочної основи, відповідно і швидші зміни під час зберігання. Пов'язуємо це із тим, що фрукти, зокрема банани, є добрим джерелом додаткових цукрів для життєдіяльності молочнокислих бактерій.

Результати зміни динаміки титрованої та активної кислотності кефіру виготовленого із фруктовим наповнювачем протягом 10 діб зберігання представлено на рисунку 3.4 та 3.5.

Рис. 3.4. Динаміки зміни титрованої кислотності кефіру під час зберігання



Рис. 3.5. Динаміки зміни активної кислотності кефіру під час зберігання

Фізико-хімічні показники кефіру із фруктовим наповнювачем наведені у таблиці 3.5.

Таблиця 3.5

Фізико-хімічні показники кефіру виготовленого із фруктовим наповнювачем

Показник	Зразок №1	Зразок №2	Зразок №3	Зразок №4	Зразок №5	Зразок №6
Масова частка жиру у сухій речовині, %	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Масова частка білка, %	2,91	2,91	2,91	2,91	2,91	2,91
Титрована кислотність, єТ	78	81	82	83	83	85
Активна кислотність,	4,80	4,75	4,80	4,75	4,70	4,65
В'язкість, 100мл/с	58	60	64	67	65	68

За фізико-хімічними показниками готовий продукт відповідає вимогам стандарту і норми показників не перевищують граничних норм.

3.4 Дослідження органолептичних показників кефіру в процесі зберігання

Згідно органолептичної оцінки кефір виготовлений із фруктовим наповнювачем та бактеріальним препаратом «Kefiri»+Fresh Q+25% (зразок№5) характеризувався кисломолочним, із легким дріжджовим ароматом,із характерним банановим присмаком та запахом, властивий для бажаного кефіру.Легкою в'язкою консистенцією, із непорушеним згустком. Також бажаним споживчим властивостям відповідав зразок кефіру №2 «Kefiri»+Fresh Q без наповнювача. Відзачали приємний кисломолочний аромат протягом усього терміну зберігання, легкий дріжджовий з характерним для кефіру, однорідну, в'язку, з непорушеним згустком консистенцію.

Гіршими органолептичними показниками характеризувався кефір зразок №1 (надто кислий), зразок №3 (надто кислий, виражений дріжджовий присмак), зразок №4 (дуже кислий, виражений дріжджовий смак і аромат, сіро-жовтий колір), зразок №6 (надто густа консистенція, кислуватий, сіро-жовтий колір).

Результати органолептичної оцінки дослідних зразків кефіру на початку та в кінці терміну зберігання наведені у таблиці 3.6 та 3.7.

Дослідні зразки кефіру оцінено за бальною шкалою. Результати бальної оцінки якості експериментальних зразків кефірунаведено у табл. 3.5. Отримані результати свідчать, що найкращі смакові властивості характерні для кефіру №2 («Kefiri»+Fresh Q) та зразка №5 («Kefiri»+Fresh Q+25% ), що відзначились вищою кількістю балів - 91/89 та 89/85 відповідно. Нижчу кількість балів отримав зразок кефіру№1 (87/84), №3 (86/77), №4 (83/71), №6 (83/72) із можливих 100.

Результати бальної оцінки дослідних зразків кефіру наведені у таблиці 3.8.

Таблиця 3.6.Органолептичні показники кефіру виготовленого із використанням фруктового наповнювача на початку зберігання

Показник	Зразок №1	Зразок №2	Зразок №3	Зразок №4	Зразок №5	Зразок №6
Зовнішній вигляд і консистенція	Однорідна, в'язка, з непорушеним згустком	Однорідна, в'язка, з непорушеним згустком	Однорідна, в'язка, з непорушеним згустком. Вкраплення волокон банану та ківі	Однорідна, доволі в'язка, з непорушеним згустком. Вкраплення волокон банану та ківі	Однорідна, в'язка, з непорушеним згустком. Вкраплення волокон банану та ківі	Однорідна, доволі в'язка, з непорушеним згустком. Вкраплення волокон банану та ківі
Смак і запах	Чистий кисломолочний із нотками дріжджового, специфічний для кефіру	Чистий кисломолочний із нотками дріжджового, специфічний для кефіру	Кисломолочний, дріжджовий з легким банановим	Кисломолочний, дріжджовий з більш вираженим банановим	Кисломолочний, дріжджовий з легким банановим.	Кисломолочний, дріжджовий з більш вираженим банановим
Колір	Молочно-білий, рівномірний за всією масою.	Молочно-білий, рівномірний за всією масою.	Молочний, не рівномірний за всією масою, поодинокі вкраплення банану та ківі	Молочний, жовтуватий, не рівномірний за всією масою, поодинокі вкраплення банану та ківі	Молочний, не рівномірний за всією масою, поодинокі вкраплення банану та ківі	Молочний, жовтуватий, не рівномірний за всією масою, поодинокі вкраплення банану та ківі

Таблиця 3.7.

Органолептичні показники кефіру виготовленого із використанням фруктового наповнювача в кінці зберігання (10 діб зберігання)

Показник	Зразок №1	Зразок №2	Зразок №3	Зразок №4	Зразок №5	Зразок №6
Зовнішній вигляд і консистенція	Однорідна, в'язка, з частковим відділенням сироватки	Однорідна, в'язка, з непорушеним згустком	Незначне віддокремлення сироватки, Вкраплення волокон банану та ківі	Віддокремлення сироватки, Вкраплення волокон банану та ківі	Однорідна, в'язка, з непорушеним згустком. Вкраплення волокон банану та ківі	Однорідна, доволі в'язка, з непорушеним згустком. Вкраплення волокон банану та ківі
Смак і запах	Кислуватий з нотками дріжджового, щипкий	Кисломолочний із нотками дріжджового, щипкий	Кислий, виражений дріжджовий з легким банановим	Кислий, виражений дріжджовий з легким банановим	Кисломолочний, дріжджовий з легким банановим.	Кислуватий з нотками дріжджового, щипкий з більш вираженим банановим
Колір	Молочно-білий, рівномірний за всією масою.	Молочно-білий, рівномірний за всією масою.	Молочний, не рівномірний за всією масою, поодинокі вкраплення банану та ківі	Сіро-жовтий, не рівномірний за всією масою, поодинокі вкраплення банану та ківі	Молочний, не рівномірний за всією масою, поодинокі вкраплення банану та ківі	Сіро-жовтий, не рівномірний за всією масою, поодинокі вкраплення банану та ківі

Таблиця 3.8

Бальна оцінка зразків кефіру з фруктовим наповнювачем в процесі зберігання (1 та 10 доба зберігання)

Показник/максильна кількість балів	Зразок №1	Зразок №2	Зразок №3	Зразок №4	Зразок №5	Зразок №6
Доба зберігання	1 доба	10 доба	1 доба	10 доба	1 доба	10 доба	1 доба	10 доба	1 доба	10 доба	1 доба	10 доба
Зовнішній вигляд/10	8	8	9	9	9	7	7	5	9	7	7	6
Смак і запах/60	53	50	55	55	53	48	53	48	56	55	53	48
Консистенція/20	17	17	18	17	16	14	16	13	16	16	16	13
Колір/10	9	9	9	8	8	8	7	5	8	7	7	5
Разом/100	87	84	91	89	86	77	83	71	89	85	83	72

Органолептично встановлено, що для задоволення смакових потреб споживча та кращого зовнішнього вигляду та консистенції рекомендовановикористовувати у технології кефіру із фруктовим наповнювачем бактеріальний препарат «Kefiri»+FreshQз 25% вмістом наповнювачабанан+ківі.

3.5 Дослідження мікробіологічнихпоказників кефіру в процесі зберігання

Кефір, як і будь який інший продукт, при зберіганні піддається змінам, які залежать від умов зберігання та виготовлення самого продукту.При зберіганні кисломолочних продуктів, особливо за підвищених температур можуть появлятися присмаки, спричинені продуктами розпаду складових продукту. З підвищенням температури посилюються хімічні, фізико-хімічні, біохімічні та мікробіологічні процеси, що призводить до появи дефектів продукту. Біохімічні перетворення у кисломолочних продуктах відбуваються за участі бактерій бактеріального препарату, але й можливі зміни в результаті життєдіяльності залишкової мікрофлори.

Кефір виготовлений згідно з ДСТУ 4417:2005. «Кефір. Технічні умови.» нормується за кількістю і наявністю бактерій групи кишкової палички, наявністю патогенних мікроорганізмів, в тому числі бактерії роду Salmonella та Staphylococcusaureus, вмісту пліснявих грибів (для кефіру, термін придатності більше як 3 доби) та кількістю дріжджів і молочнокислих бактерій.

Дослідження показників мікробіологічної безпечності зразків кефіру виготовленого із різним вмістом фруктового наповнювача проводили на початку і в кінці терміну зберігання (табл. 3.9).

Таблиця 3.9

Показники мікробіологічної безпеки кефіру виготовленого із фруктовим наповнювачемкефіру

Найменування показника

Значення показника для кефіру

Зразок №1

Зразок №2

Зразок №3

Зразок №4

Зразок №5

Зразок №6

1 доба

10 доба

1 доба

10 доба

1 доба

10 доба

1 доба

10 доба

1 доба

10 доба

1 доба

10 доба

Бактерії групи кишкових паличок, в 0,01 см3 продукту

відсутні

відсутні

Відсутні

відсутні

Відсутні

Відсутні

відсутні

Відсутні

відсутні

відсутні

відсутні

відсутні

Патогенні м\о, в т.ч. бактерії роду Salmonella, в 25 см3 продукту

відсутні

Відсутні

Відсутні

відсутні

Відсутні

Відсутні

відсутні

Відсутні

відсутні

відсутні

відсутні

відсутні

Staphylococcus aureus, в 1 см3продукту, не більше ніж

відсутні

Відсутні

Відсутні

відсутні

Відсутні

Відсутні

відсутні

Відсутні

відсутні

відсутні

відсутні

відсутні

За мікробіологічними показниками, а саме виживанням молочнокислих бактерій та їх максимальною кількістю,досліджували виготовлені зразки кефіру на 1 і 10 добу зберігання.

У дослідних зразках №1, №3, №4 та №6 відзначали активніший ріст молочнокислих бактерій. Відповідно їх кількість становила1Ч10⁷КУОна початку зберігання та 1Ч10¹⁰КУОна 10 добу зберігання.

Щодо дріжджів, то їх кількість становила1Ч10⁴КУО на першу добу зберігання та 1Ч10⁶КУО на 10 добу у зразку №1, №3та №4. У зразку №6 на 10 добу зберігання кількість дріжджів була меншою на порядок та становила 1Ч10⁵КУО.

У зразку №2 і №5 відзначали помірніший розвиток молочнокислих бактерій і дріжджових грибків.Кількість молочнокислих бактерій у зразку кефіру № 2 та №5 становила відповідно 1Ч10⁷КУОна початку зберігання та 1Ч10⁹КУО на 10 добу зберігання. Кількість дріжджів варіювала від 1Ч10⁴КУО на першу добу та 1Ч10⁵КУО на 10 добу зберігання.

Результати мікробіологічного аналізу варіюють фізико-хімічними показниками, оскільки у зразках №1, №3, №4 та №6 також відзначали відхилення від норми та характерні органолептичні зміни.

Таблиця 3.9

Показники мікробіологічної безпеки кефіру виготовленого із фруктовим наповнювачем

Найменування показника

Значення показника для кефіру

Зразок №1

Зразок №2

Зразок №3

Зразок №4

Зразок №5

Зразок №6

1 доба

10 доба

1 доба

10 доба

1 доба

10 доба

1 доба

10 доба

1 доба

10 доба

1 доба

10 доба

Молочнокислі бактерій, КУО в 1 см3, не більше ніж

1Ч107

1Ч1010

1Ч107

1Ч109

1Ч107

1Ч1010

1Ч107

1Ч1010

1Ч107

1Ч109

1Ч107

1Ч1010

Дріжджі, КУО в 1 см3, не більше ніж

1Ч104

1Ч106

1Ч104

1Ч105

1Ч104

1Ч106

1Ч104

1Ч106

1Ч104

1Ч105

1Ч104

1Ч105

Плісняві гриби, в 1 см3, не більше ніж

10

50

10

25

10

45

10

40

10

25

10

30

На рис. 3.6, 3.7. та 3.8 представлені зразки мікробіологічних посівів та морфологічних властивостей мікроорганізмів, використаних для виробництва кефіру із фруктовим наповнювачем.

Рис. 3.6. Мікробіологічний посів на середовище MRS бактеріального препарату «Kefiri»



Рис. 3.7. Морфологічні властивості молочнокислих бактерій

За вмістом патогенних мікроорганізмів впродовж усього терміну зберігання усі зразки кефіру відповідали вимогам діючого стандарту ДСТУ 4417:2005. «Кефір. Технічні умови.»

При використанні бактеріального препарату «FreshQ2» як додаткової закваскиу технології кефіру, відзначали значно менший ріст і розвиток пліснявих грибів. Це дає можливість продовжити термін зберігання продукту та забезпечити його свіжість. На рисунку 3.8. представлено зразки кефіру виготовлені з базовою закваскою «Kefiri» тадодатковою «FreshQ2». Дослідження проведені на 18 добу зберігання продуктів. Для досліджень продукт витримували в ексикаторі.



Рис. 3.8.Зразки кефірувитримані в ексикаторі, 18 доба зберігання

За комплексом проведених досліджень можна стверджувати, що біозахисні культури FreshQ2, не мають впливу на технологічні операції при виробництві кефіру, не впливають на формування смаку і запаху, частково пришвидшують час сквашування молочної основи, але істотно впливають на ріст на розвиток пліснявих грибів, інгібуючи їх.

Продовжити термін зберігання кефіру з використанням фруктового наповнювача при використанні культур FreshQ2можна на 4 доби.

Розділ 4. Охорона праці та навколишнього середовища

Організація охорони праці на підприємстві покладається на роботодавця. Роботодавець зобов'язаний створити на робочому місці в кожному структурному підрозділі умови праці відповідно до нормативно-правових актів, а також забезпечити додержання вимог законодавства щодо прав працівників у галузі охорони праці [29].

З цією метою роботодавець забезпечує функціонування системи управління охороною праці, а саме:

Ш створює відповідні служби і призначає посадових осіб, відповідальних за вирішення конкретних питань охорони праці, затверджує інструкції про їх обов'язки, права та відповідальність за виконання покладених на них функцій, а також контролює їх додержання;

Ш розробляє за участю сторін колективного договору і реалізує комплексні заходи для досягнення встановлених нормативів та підвищення існуючого рівня охорони праці;

Ш забезпечує виконання необхідних профілактичних заходів відповідно до обставин, що змінюються;

Ш впроваджує прогресивні технології, досягнення науки і техніки, засоби механізації та автоматизації виробництва, вимоги ергономіки, позитивний досвід з охорони праці тощо;

Ш забезпечує належне утримання будівель і споруд, виробничого обладнання та устаткування, моніторинг за їх технічним станом;

Ш забезпечує усунення причин, що призводять до нещасних випадків, професійних захворювань, та здійснення профілактичних заходів, визначених комісіями за підсумками розслідування цих причин;

Ш організовує проведення аудиту охорони праці, лабораторних досліджень умов праці, оцінку технічного стану виробничого обладнання та устаткування, атестацій робочих м...