Как делают сметану на производстве и какое оборудование нужно?

Предлагаем разобраться в способах и тонкостях приготовления сметаны на молочных заводах. Сильно ли она отличается от деревенской?

Оттого разобраться в том, как готовят сметану на современных молочных комбинатах, будет только интереснее. Но давайте обо всем по порядку.

Как делают сметану на заводе

В настоящее время промышленное изготовление сметаны завязано на 2 основных способах:

🔹 Термостатный
🔹 Резервуарный

Однако такое разделение по технологиям происходит далеко не в начале производственного цикла. В сущности, от выбора того или иного подхода зависит окончательное превращение заготовки в сметану. До этого протекает своего рода базовый этап, набор операций в котором одинаков что для термостатного, что для резервуарного способа.

Подготовка

Первым этапом идет приемка молока на комбинате и последующая проверка его физико-химических свойств, а также очистка. Для этого молоко пропускают через очистную систему с фильтрами различной пропускной способностью.

Важно: в большинстве случаев для очистки используются тканевые фильтры – марлевые, бязевые, лавсановые.

Если объем молока превышает текущую потребность производства, то часть его может быть охлаждена до температуры 2-6 °С и зарезервирована на срок до 8 часов.

Сепарирование

Следующий этап – отделение сливок от молочной основы. Для этого молоко сначала нагревают до 40-50 °С, а затем подают в сепарационную камеру. Полученную сливочную массу анализируют на содержание жира – и при необходимости отправляют на нормализацию. Способ нормализации зависит от того, в какую сторону нужно изменить жирность сливок:

🔹 Для ее повышения добавляют более жирные сливки из молока того же сорта.

🔹 Если нужно снизить жирность, то сливки нормализуют путем введения цельного либо обезжиренного молока или пахты.

После сепарирования и нормализации обе полученные фракции – и сливки, и обезжиренное молоко – должны быть как можно быстрее направлены в переработку. В противном случае при контакте с кислородом начинает быстро повышаться кислотность. Если возможности сразу же пустить сырье в производство, его следует охладить до 6 °С или ниже – в таком состоянии оно может сохраняться до 6 часов.

Пастеризация и гомогенизация

Эти операции выполняются не только одна за одной, но и при схожих условиях, поэтому их допускается рассматривать совместно.

Суть пастеризации заключается в нагреве сливок до определенной температуры, при которой гибнут патогенные микроорганизмы, замедляется ферментативная активность, а также улучшается консистенция будущего продукта. Для проведения этой процедуры на предприятиях, где в заводских масштабах производят сметану, устанавливаются специальные камеры трубчатого либо пластинчатого типа. Также широко используются ванны длительной пастеризации.

Условия пастеризации определяются с учетом качественных характеристик сливочного сырья:

🔹 Если каких-либо отклонений нет, то сливки для производства сметаны пастеризуют от 15 секунд до 10 минут при температуре 80-90 °С.

🔹 Альтернативный вариант – обработка от 15-20 секунд до 5 минут при температуре 90-95 °С.

🔹 Сливки из молока второго сорта и/или с превышением бактериальной загрязненности нужно пастеризовать при температуре 93-96 °С в течение 10-20 минут.

🔹 Если в ходе анализа молока была установлена низкая термоустойчивость, пастеризация проводится при более щадящих температурах (84-86 °С) – иначе сливки могут попросту свернуться. Такое снижение температуры обработки компенсируется увеличением ее продолжительности.

Важно: в результате пастеризации должны погибнуть не менее 99.9% патогенных бактерий.

Пастеризованные сливки гомогенизируют – то есть под давлением приводят к однородному состоянию. Благодаря этому увеличивается площадь жировой поверхности – следовательно, при последующем созревании молочный жир будет лучше кристаллизоваться, а сметана получит требуемую густоту.

Перед тем как переводить сливки из пастеризационной установки в гомогенизатор, их нужно охладить до 60-70 °С.

Как и в случае с пастеризацией, здесь для получения гомогенной массы могут использоваться разные режимы. Выбор конкретной программы зависит, прежде всего, от жирности будущей сметаны – чем она выше, тем меньшее давление должно быть создано в камере:

🔹 Для сортов с жирностью 25-30% оптимальным будет давление в 10 МПа
🔹 Для 10-, 15-, 20-процентной сметаны должно использоваться давление в диапазоне 14-18 МПа

При выборе режима гомогенизации следует принимать во внимание также качественные свойства сливок и сезонность:

Если сырье обладает недостаточной термоустойчивостью, то давление должно быть ниже стандартного. То же самое касается сливок из молока, собираемого осенью и зимой – в этот период в молочном жире увеличивается концентрация тугоплавких соединений, а в сливочной фракции возрастает доля сухого вещества.

Это интересно: если на производстве нет гомогенизатора, то после пастеризации сливки резко остужают до 2-8 °С и оставляют в специальных емкостях для физического созревания на время до 2 часов. В результате из молочного жира формируются кристаллы смешанного типа, большая доля которых впоследствии будет участвовать в структурном образовании сметанного сгустка.

Затем будущую сметану нужно привести к температуре заквашивания, составляющей 26-28 °С. В случае с пастеризованным сырьем требуется простое охлаждение. Если же применялось физическое созревание, то все несколько сложнее. Нагревать сливки нужно осторожно и плавно. Оптимальный вариант – водяной прогрев: в рубашку танка для созревания подается вода температурой не более 32 °С. Если нагрев будет более интенсивным, в сливках могут образоваться комки, консистенция будет серьезно испорчена.

Заквашивание

На последней ступени подготовительного этапа в будущей сметане запускают процессы сквашивания. Для этого используются специальные закваски на основе мезофильных и термофильных микроорганизмов, а также бактериальные концентраты.

Важно: заквашивать сливки лучше всего в резервуарах с охлаждающими рубашками и мощными мешалками, способными работать в особо вязкой среде.

Выработку заквасок проводят согласно установленным нормативам. Они определяют не только технологию приготовления заквашивающей смеси, но и условия ее хранения, созревания, добавления в рабочую среду. Основой для приготовления кисломолочных заквасок служит молоко, предварительно подвергнутое пастеризации либо стерилизации.

Для получения сметаны объем закваски должен составлять 3-5% от объема сливочной массы, а если в качестве основы используется стерилизованное молоко, то доля закваски уменьшается до 1-3%. Точную пропорцию рассчитывают исходя из активности бактериальной среды и ряда производственных условий.

Важно: доля закваски может превышать стандартные рекомендации, если перерабатывается недостаточно качественное обедненное сырье (характерно для весеннего периода), если закваска демонстрирует низкую активность или если по тем или иным причинам нужно сократить время сквашивания сливок. Однако производитель должен помнить, что отступление от рекомендованных параметров непременно скажется на вкусовых и иных качествах продукта.

Обязательным условием перед добавлением закваски в сливки является ее тщательное перемешивание. Бактерии и активные вещества в целом должны быть равномерно распределены по среде-носителю. Это важное условие для равномерного сквашивания.

Вносить закваску можно различными способами:

🔹 До заполнения резервуара сливками
🔹 Одновременно с подачей сливочной массы
🔹 В уже заполненную емкость

В последнем случае зачастую возникают сложности со смешиванием ингредиентов, в результате чего на полноценное сквашивание уходит больше времени.

Затем нужно распределить закваску по всему объему сливок. Для этого сливочно-бактериальную смесь в течение 10-15 минут непрерывно перемешивают, после чего оставляют сквашиваться.

Эффективность сквашивания в значительной степени определяется правильностью выбора условий. Так, в зависимости от используемых при производстве сметаны видов бактерий и требуемой жирности конечного продукта должны поддерживаться следующие рабочие температуры:

Жирность	Тип бактерий	Температура сквашивания, °C
10	Мезофилы / Термофилы	28-32
15	Мезофилы / Термофилы	28-32
20	Мезофилы	22-28
25	Мезофилы	22-28
30	Мезофилы	22-28
40	Мезофилы / Термофилы	39-41

Почему так важно обеспечить правильную температуру? Как минимум, потому, что правильный ее выбор существенно влияет на органолептические свойства изготавливаемой сметаны:

🔹 Если температура сквашивания заметно превышает 30 °С, то сгусток становится структурно более грубым, запах – менее выраженным. После перемешивания и перекачки продукт сложнее возвращается к однородной консистенции. Кроме того, такая сметана сильнее отбивает сывороткой и становится заметно более кислой.

🔹 Если сквашивать сливки при 18-19 °С, то процесс будет менее интенсивным, сгусток сформируется недостаточно плотным. Сметана получится излишне жидкой, со слабо выраженным собственным вкусом.

Заквашивание продолжается до тех пор, пока из сливок не будет сформирован плотный сгусток, а кислотность не достигнет требуемого уровня (не ниже 60 °Т, в идеале 65-80 °Т).

Способы сквашивания сметаны

Как раз на этапе сквашивания технология производства сметаны и разделяется на 2 способа:

🔹 Термостатный
🔹 Резервуарный

Основное отличие между ними заключается в том, как и где именно протекает сквашивание сливок. Об этом предлагаем поговорить более предметно.

Термостатный способ изготовления сметаны

Особенностью такого подхода является то, что сквашивание происходит прямо в потребительской таре – наилучшим вариантом будут стеклянные банки. Порядок действий таков:

🔹 Сливки смешиваются с бактериальной закваской.

🔹 Сразу после этого смесь фасуют в конечные емкости, запечатывают и маркируют.

🔹 Заполненные банки и стаканы подаются в специальные аппараты – термостаты, где в строго контролируемых условиях протекает сквашивание. Продолжительность данного этапа зависит от жирности будущей сметаны: продукт с долей жира от 20% выдерживается в термостате при температуре 20-26 °С до 16 часов, сорта с меньшей жирностью сквашиваются при температуре 28-32 °С в течение 10-12 часов.

🔹 Далее почти готовая сметана передается на созревание в холодильник и остужается до температуры не более 8°С. Одновременно происходит созревание продукта. Этот период занимает 6-12 часов.

🔹 После созревания в холодильной камере готовый продукт можно отправлять на хранение и в продажу.

Важное условие изготовления термостатной сметаны состоит в том, что к фасованию необходимо приступать сразу же после смешивания сливок с закваской. Причем весь процесс розлива должен занимать не более 2 часов – это нужно учитывать при расчете объема партии сметаны. Кроме того, во время фасовки заквашенную смесь каждые 30-40 минут нужно перемешивать в течение 3-5 минут.

С точки зрения потребительской ценности можно выделить следующие положительные особенности производства сметаны термостатным способом:

🔹 Лучше сохраняется популяция полезных бактерий в продукте
🔹 Процессы превращения сливок в сметану протекают более плавно
🔹 Поскольку фасовка не предполагает дополнительных перемешиваний, термостатная сметана приобретает более плотную, однородную консистенцию
🔹 Вкус продукта получается более нежным, с менее выраженной кислотностью
🔹 Сквашивание в индивидуальной упаковке положительно влияет и на общую сохранность продукта

Для производителей же главный плюс термостатного метода в том, что он требует меньших затрат для организации производства. Кроме того, сам цикл производства здесь более короткий: к моменту своей технологической готовности сметана уже готова к передаче в продажу.

А еще термостатная сметана прекрасно сочетается с концепцией ремесленного производства. Поскольку в каждой баночке сливки сквашиваются отдельно, то и вкусовые качества каждого образца могут отличаться, что можно позиционировать как сильную сторону продукта.

Изготовление сметаны резервуарным способом

При использовании этой технологии сквашивание сливок и все сопутствующие процессы протекают в единой емкости. По упаковкам разливается уже почти полностью готовая сметана, которой остается только дозреть в холодильной камере.

Поскольку одновременно готовится большой объем продукта, требуются его дополнительные перемешивания. После внесения и распределения закваски будущую сметану оставляют в покое на 1-1.5 часа, после чего тщательно перемешивают. Это позволяет достичь более однородной консистенции.

Перемешивать сквашивающиеся сливки нужно от 3 до 20 минут – точное время зависит от консистенции формируемого сгустка и интенсивности отслаивания жира. Мешалка же в любом случае должна двигаться плавно, на скорости не более 20 об/мин.

Длительность сквашивания составляет, как правило, от 13 до 16 часов. Когда в резервуаре сформируется плотный сгусток, а кислотность увеличится до целевых значений в 65-80 °Т, можно приступать к розливу. При этом нужно успеть расфасовать сквашенные сливки до отделения сыворотки.

Важно: для принудительного замедления молочнокислой активности сливки следует охладить до 16-18 °С, залив в рубашку резервуара холодную воду.

Лучше всего подавать сливки на розлив самотеком. В этом случае сгусток пострадает куда меньше. Значит, и сметана получится более однородной.

Чтобы сметана, изготовленная резервуарным способом, до конца приобрела требуемые органолептические показатели, ее после расфасовки нужно сразу же отправить на созревание в холодильник. Длительность этой стадии зависит от объема тары:

🔹 Сметана, разлитая в розничную тару (банки, стаканы), созревает за 6-12 часов
🔹 Большим объемам (ведра, канистры и т.д.) может потребоваться до 48 часов

Важное условие эффективного созревания – покой. Продукт в это время не допускается перемешивать, болтать и т.д. Если все условия соблюдены, то сметана приобретает характерный аромат и вкус, густую однородную консистенцию. После созревания ее можно передавать в реализацию.

Какое оборудование необходимо

А теперь рассмотрим какое оборудование необходимо для производства сметаны на заводе. Для организации работы сметанного производства потребуется целый комплекс машин, приобрести которые можно одним из следующих способов:

🔹 Уже готовой линией с определенной производительностью.
🔹 Отдельными аппаратами, из которых впоследствии собирается технологическая линия.

Первый вариант привлекает своей простотой – вы сразу получаете полный набор необходимых функций, причем все они заведомо сбалансированы между собой. Второй же подход примечателен свободой выбора. Он позволяет более гибко подбирать функционал и производительность, предусматривать возможности для дальнейшего расширения деятельности – например, для запуска в производство новых видов кисломолочных продуктов.

Для большего удобства мы составили базовый перечень машин и аппаратов, которые понадобятся для запуска производства сметаны:

🔸 Резервуары для приемки и хранения молока;
🔸 Сепаратор;
🔸 Пастеризатор – желательно со встроенным охладителем;
🔸 Гомогенизатор;
🔸 Ванна для нормализации сливок;
🔸 Емкости для заквашивания и смешивания;
🔸 Разливочная машина;
🔸 Холодильное оборудование достаточной вместимости;
🔸 Машины для фасовки и маркировки;
🔸 Транспортеры.

Это основополагающее оборудование, без которого вам точно не обойтись. Исключать что-либо из этого списка нельзя, так как в этом случае нарушится технологическая последовательность производства сметаны. Которая, как мы постарались показать, хоть и довольно громоздкая, но в целом понятная и простая.