Микробиология продуктов растительного происхождения - Учебное пособие (И.А. Еремина, Н.И. Лузина, О.В. Кригер)

3.1.микробиология маргаринового производства

 

3.1.1. Сырье и основные стадии технологического процесса производства маргарина

 

Микроорганизмы в производстве маргарина играют двоякую роль. Молочнокислые бактерии, входящие в состав водно – молочной фазы являются полезной микрофлорой в производстве маргарина, так как придают ему специфический вкус и запах. Все остальные микроорганизмы, которые попадают с сырьем, из внешней среды (воздуха, с оборудования, с рук работников при упаковке, транспортировке) являются вредителями, снижающими качество маргарина и его стойкость при хранении.

Жировая фаза маргарина составляет от 60 до 82 \% от его состава, остальная часть приходится на водно – молочную фазу.

Жиры и растительные масла являются неблагоприятной средой для развития микроорганизмов, что объясняется малым количеством в них влаги (от 0,1 до 0,3 \%), а также незначительным содержанием минеральных питательных веществ. Кроме того, микроорганизмы, расщепляющие жиры, встречаются реже, чем воздействующие на углеводы и белки. Поэтому в жирах и растительных маслах микроорганизмов присутствует незначительное количество.

Основными источниками посторонней микрофлоры маргарина являются компоненты водно – молочной фазы (молоко, сахар, соль, вода).

Молоко представляет наибольшую опасность с точки зрения бактериальной обсемененности сырья. Оно является полноценной питательной средой для развития сапрофитных микроорганизмов: молочнокислых бактерий (родов Strepococcus и Lactobacillus), гнилостных бактерий (родов Pseudomonas, Bacillus, Clostridium) и др. Из патогенных микроорганизмов в молоке могут присутствовать возбудители туберкулеза, бруцеллеза, кишечных инфекций, стафилококковой интоксикации и сальмонеллезной токсикоинфекции. Поэтому в производстве маргарина используется пастеризованное молоко, к которому предъявляются следующие требования: кМАФАнМ – не более 5 ´ 104 КОЕ/см3 , БГКП не допускаются в 1 см3.

Сахар также может служить источником бактериальной обсемененности маргарина. Поэтому он вводится в маргарин в виде 30 \% водного пастеризованного раствора. Общая бактериальная обсемененность сахара – песка не должна превышать 1000 КОЕ/г.

Соль при добавлении в маргарин может, с одной стороны, вызвать замедление роста микроорганизмов, а с другой – инфицировать готовый продукт. Поэтому общая бактериальная обсемененность  (к МАФАнМ) не должна превышать 1000 КОЕ/ г.

В специальные сорта маргарина вводят различные пищевые добавки (какао – порошок, лимонную кислоту, ванилин, ароматизаторы и т.п.). Все эти вещества должны соответствовать ТУ.

 

Основные технологические стадии производства маргарина:

 

1. Подготовка жировой смеси, которая состоит из саломаса и растительного масла. А в некоторые сорта маргарина вводят сливочное масло.

2. Внесение в жировую смесь жирорастворимых компонентов (эмульгаторов, красителей, жирораствориых витаминов, ароматизаторов).

3. Приготовление водно – молочной фазы, состоящей из молока (сквашенного и несквашенного), воды и всех водорастворимых компонентов (сахара, соли, водорастворимых ароматизаторов, консервантов и других добавок).

4. Эмульгирование (смешивание) жировой смеси и водно – молочной фазы.

5. Охлаждение, фасование и упаковка продукта в тару.

 

3.1.2. Характеристика микроорганизмов молочнокислых заквасок для маргарина

 

В настоящее время для производства маргарина используются закваски, состоящие из ароматообразующего стрептококка Streptococcus diacetilactis (60–70 \%) и смеси молочного (Streptococcus lactis) и сливочного (Streptococcus cremoris) стрептококков (30–40 \%).

Streptococcus lactis и Streptococcus cremoris являются гомоферментативными молочнокислыми бактериями и придают маргарину молочнокислый вкус.

Streptococcus diacetilactis – гетероферментативный аромато-образующий стрептококк, образующий в процессе сквашивания ароматические вещества – диацетил, ацетальдегид, летучие кислоты (муравьиная, уксусная, пропионовая), придающие маргарину аромат.

Сквашенное молоко в маргарин добавляют в количестве 8 \%. Внесение в рецептуру маргарина сквашенного молока не только улучшает вкус и аромат, но и повышает стойкость маргарина в процессе хранения, так как молочнокислые бактерии являются антагонистами гнилостных бактерий.

На предприятиях масложировой промышленности применяют чистые культуры молочнокислых стрептококков, высылаемых бактериологической лабораторией ВНИИЖа в виде сухих заквасок и сухих бакконцентратов.

Сухие закваски готовятся на стерильном молоке. После приготовления жидкой закваски ее вносят в защитную среду в количестве 30 \%. Смесь разливают в пенициллиновые флаконы и высушивают методом сублимации – удалением влаги из среды и клеток, находящихся в замороженном состоянии при высоком вакууме. Срок хранения сухих заквасок – до 6 месяцев при (5 ± 1)° С. Концентрация живых клеток составляет 107 – 108 клеток / г.

Бактериальные концентраты вырабатывают путем выращивания чистых культур молочнокислых бактерий на специальных жидких питательных средах с последующим отделением клеток центрифугированием. Полученную массу также смешивают с защитной средой и высушивают, как и в случае с сухими заквасками. Срок хранения бакконцентратов – до 3 месяцев при (4 ± 1)° С. Концентрация живых клеток составляет от 1,5 ´ 10 11  до 3,0 ´ 1011 клеток / г.

 

При составлении заквасок учитываются:

1. Биохимические свойства молочнокислых стрептококков (активность кислото – и  ароматообразования).

2. Симбиотическое сочетание микроорганизмов в заквасках (антагонистические взаимоотношения должны быть исключены).

3. Фагорезистентность входящих в закваски чистых культур молочнокислых стрептококков.

Для предотвращения развития бактериофагов ВНИИЖем готовится и рассылается на заводы 2 раза в месяц ряд заквасочных наборов, составленных из разных штаммов.

 

3.1.3. Получение производственной закваски и производственное сквашивание молока

 

Процесс приготовления производственной закваски состоит из 2 стадий:

 

1. Лабораторная стадия состоит из активации сухой закваски или бакконцентрата двумя пересевами в пробирки и 1 пересевом в колбы с 200 см3 стерильного молока. Лабораторную закваску проверяют на наличие посторонней микрофлоры путем микроскопирования окрашенных краской Муромцева фиксированных мазков и оценивают органолептическим показателем.

2. Производственная стадия осуществляется в заквасочном отделении баклаборатории или в цеховом заквасочном отделении. Производственную закваску готовят в бидонах с крышками вместимостью 3 – 10 дм3 на стерильном молоке. Культивирование ведут при 70° С до сквашивания молока. Хранить производственную закваску можно при (2 ± 2)° С не более 6 суток. Перед задачей в производство производственную закваску оценивают по органолептическим показателям и на наличие посторонней микрофлоры.

Сквашивание молока в производственных условиях на маргариновых заводах осуществляется стационарным и непрерывным способом.

 

Стационарное сквашивание осуществляется в танках – культиваторах. В танк заливают пастеризованное молоко, охлажденное до 30° С и заквашивают производственной закваской из расчета 0,5 – 1,0 \%. Сквашивание молока ведут до 70 - 80° Т.

Непрерывное сквашивание также проводится в танках – культиваторах. Вначале танк используют для стационарного сквашивания. Когда кислотность сквашенного молока достигнет 58 – 59° Т, включают мешалку и процесс переходит в непрерывное сквашивание. При этом периодически отбирают сквашенное молоко и подают равные забранным порции пастеризованного молока с температурой 30° С.

Метод непрерывного сквашивания позволяет в 4 – 5 раз повысить производительность оборудования и автоматизировать технологический процесс.

 

3.1.4. Виды микробной порчи маргарина и условия повышения стойкости маргарина при производстве и хранении его.

 

Видами микробной порчи маргарина являются:

 

1. Горький вкус – возникает при обильном обсеменении маргарина гнилостными бактериями (посев Pseudomonas bacillus). Эти микроорганизмы вызывают разложение белков плазмы до пептонов, имеющих горький вкус. Гнилостные бактерии попадают в маргарин с пастеризованным молоком.

2. Прогорклый вкус и неприятный запах – возникают вследствие разложения жиров некоторыми дрожжами, грибами флюоресцирующими гнилостными бактериями, которые обладают липолитической активностью. При разложении жира образуются мукомолекулярные летучие жирные, альдегиды, кетоны. Маслянокислые бактерии вызывают такой же порок вкуса и запаха маргарина в результате накопления масляной кислоты.

3. Образование пигментных пятен на поверхности маргарина. Этот вид порчи обусловлен развитием грибов и некоторых пигментообразующих гнилостных бактерий. Этот порок связан с негерметичной упаковкой продукта, а также неплотной набивкой маргарина.

4. Кислый вкус – возникает при хранении маргарина при температуре выше 10° С в результате развития термоустойчивых молочнокислых бактерий. Кислый вкус наблюдается также при переквашивании молока.

 

Условиями повышения стойкости маргарина при производстве и хранении его являются:

 

1. Получение тонкодисперсной эмульсии. При получении тонкодисперсной жироводной эмульсии большинство мельчайших капелек водно – молочной фазы, окруженных жиром, являются стерильными. Если же в какие – то капельки водно – молочной фазы обсеменены микроорганизмами, то создаются неблагоприятные условия для их развития. Недостаток питательных веществ, отсутствие кислорода, замкнутый незначительный объем среды, ограничивающий размножение.

2. Нужное значение рН. В маргарине рН водно – молочной фазы составляет 4,5 – 5,0, что губительно влияет на гнилостные бактерии.

3. Доброкачественность сырья. Для получения маргарина повышенной стойкости нужно использовать сырье с низкой бактериальной обсемененностью.

4. Термическая обработка компонентов. Нужно строго соблюдать режимы пастеризации молока, раствора сахара. Добавлять сахар / маргарин необходимо после сквашивания. Совместная пастеризация молока с сахаром недопустимы.

5. Применение консервантов. В качестве консервантов используются сорбиновая и бензойная кислоты и их натриевые соли в количестве 0,07 – 0,12 \%, к массе маргарина.

6. Высокий уровень санитарно – гигиенического состояния производства.

7. Герметичность упаковки, плотность набивки.

8. Хранение маргарина при низких температурах.

 

3.1.5. Микробиологический контроль производства маргарина.

 

Микробиологическому контролю в маргариновом производстве подлежат сырье (молоко, сахар, соль, добавки), полуфабрикаты (закваски, сквашенное молоко, готовая продукция). Исследуется также санитарно – гигиеническое состояние производства.

Правильность термического режима пастеризации молока проверяют ежедневно по термограммам каждого пастеризатора. Кроме того, ежедневно проводят бактериологический контроль пастеризованного молока с определением кМАФАнМ и наличия БГКП в 1 см3.

Производственную закваску ежедневно проверяют на наличие БГКП, которые не допускаются в 3 см3 и на наличие посторонней микрофлоры. Аналогичному контролю ежедневно подвергают сквашенное молоко из ванн или танков.

Качество сахарного сиропа проверяют 1 раз в день с определением кМАФАнМ. Этот показатель не должен превышать значение 500 КОЕ / см3.

Качество маргарина оценивается по наличию БГКП, которые должны отсутствовать в 0,01 г. Нормируется также содержание дрожжей (не более 5 ´  103 КОЕ / г) и грибов (не более 20 КОЕ / г). Сальмонеллы не допускаются в 25 г продукта.

Эффективность мойки и дезинфекции технологического оборудования, трубопроводов, тары и упакованных материалов проверяют по установленному графику работы маргариновых цехов.