Для производства закваски в механически защищенных системах важны два аспекта: во-первых, молоко подвергают термообработке и охлаждают до температуры сквашивания в закрытом резервуаре, и, во-вторых, заквашивание молока производится без доступа воздуха. Начиная с 1950-х гг., оборудование для работы с культурами закваски было усовершенствовано в основном из-за централизации изготовления кисломолочных
продуктов и возросшего спроса на большие количества закваски. В результате были разработаны различные типы механически защищенных систем. Эта тема будет подробно рассмотрена ниже, причем мы опишем только основные системы.
8.4.3.1 Система Льюиса
Данный способ основан на применении для внесения исходной культуры при приготовлении лабораторной закваски, и далее по цепочке — до производственной закваски двухсторонних игл для подкожных инъекций.
Все инокуляции производят через барьер хлорированной воды. Для облегчения переноса культур на каждой стадии культивирования используют сжимаемые многоразовые ПЭТ-бутылки (вместимостью 115 и 850 мл для лабораторной и пересадочной заквасок соответственно). Эти бутылки снабжены резиновыми уплотнениями АзСеИ и винтовыми крышками. Бутылки наполняют средой для культивирования заквасочной микрофлоры (10-12 г /100 г восстановленного обезжиренного молока без антибиотиков), укупоривают и закрывают крышкой. Содержимое, таким образом, защищается от загрязнения при стерилизации, заквашивании и сквашивании. При промежуточных перемещениях кольцевое пространство резинового уплотнения заполняют 100-200 мг/л раствора гипохлорита,
а в конце процесса бутылку с полученной культурой выжимают для высвобождения закваски (инокулята).
При использовании системы Льюиса молоко нагревают в плотно закрытом сосуде (по соображениям безопасности резервуар снабжен предохранительным клапаном). При нагревании часть воздуха может выйти, но при охлаждении молока воздух в резервуар не входит. Сосуд высокого давления из нержавеющей стали полностью погружен в теплоизолированный резервуар с водой, который обеспечивает максимальную защиту от воздушного загрязнения и поддержание при скваЫивании (инкубации) постоянной температуры. Вал мешалки оснащен двойным механическим уплотнением. Для обеспечения эффективной защиты от загрязнения, для охлаждения и смазки к кожуху уплотнения подается вода под давлением. Внесение пересадочной закваски в резервуар для производственной закваски выполняется через стерильный барьер (воду, содержащую раствор гипохлорита натрия).
8.4.3.2 Система Джонса
Резервуар Джонса не является герметизированным сосудом для закваски, так как воздух в свободном пространстве резервуара над продуктом вытесняется при термообработке молока и снова поступает в резервуар при охлаждении. Некоторое положительное давление внутри резервуара может быть достигнуто путем установки в систему
фильтрации/стерилизации воздуха вентилятора.
8.4.3.3 Системы со стерильным и фильтрованным воздухом
Крупные поставщики оборудования для молочной промышленности обеспечивают производителей во многих странах различными типами резервуаров для приготовления производственной закваски, использующими фильтрованный, стерильный воздух (при избыточном давлении).
8.4.3.4 Система Tetra Pac
Эта система похожа на систему Льюиса, но имеет два отличия: во-первых, резервуар отличается по конструкции и снабжен специальным фильтром, состоящим из гидрофобной бумаги, и предварительными фильтрами на каждой стороне; узел фильтра полностью закрыт защитным кожухом. При нагревании молока воздух проходит через фильтр из резервуара, а при охлаждении — обратно. Принципиально важно, что для уменьшения воздействия загрязнений из воздуха фильтр его стерилизует. Во вторых, в системе Льюиса перенос закваски от одного
контейнера в другой полностью основан на выжимании ПЭТ-бутылки для извлечения культуры, а метод Тест Рак использует стерилизованный воздух.
Для приготовления лабораторной закваски используют стеклянные бутылки, а для пересадочной - бидоны из нержавеющей стали. Бутылки укупоривают резиновыми пробками и металлической завинчивающейся крышкой с кольцом. При переносе культуры используется две одноразовые стерильные иглы. Первая игла (короткая)
связана с источником воздуха и для его стерилизации оснащена стерильным фильтром. Длина второй иглы достаточна, чтобы достигнуть дна стеклянной бутылки, и она связана с контейнером пересадочной закваски. Когда подача воздуха включена, воздух, проходя через фильтр, стерилизуется и поступает в бутылку через короткую
иглу. Это приводит к увеличению давления в свободном пространстве над жидкостью в бутылке и выталкиванию закваски через длинную иглу в бидон. Бутылки с обезжиренным молоком обычно подвергают обработке в автоклаве, а затем охлаждают до соответствующей температуры сквашивания (инкубации). При приготовлении лабораторной закваски в бутылку через мембрану вводят исходную культуру с помощью стерилизованного шприца или в стерильных условиях добавляют сублимированную исходную культуру (то есть или крышку бутылки отвинчивают в ламинарном шкафу и добавляют сухую культуру, или активизируют культуру в стерилизованном молоке и вводят ее в бутылку, используя стерильный шприц).
При использовании специальных контейнеров из нержавеющей стали пересадочную закваску готовят следующим образом: |
• заполняют контейнеры обезжиренным молоком, закрывают и закрепляют крышку;
• нагревают при 95 С в течение 30-45 мин и охлаждают до температуры сквашивания (инкубации);
• переносят лабораторную закваску так, как описано выше, охлаждают до температуры < 10 оС; после этого закваска готова для приготовления производственной закваски.
Контейнеры для пересадочной закваски имеют два специальных патрубка, один — для сжатого воздуха, а второй, для закваски - в виде трубы из нержавеющей стали, которая при перемещении закваски соединяется с резервуаром производственной закваски. Эти устройства оборудованы специальными клапанами с быстроразъемными соединениями.
Рекомендуется использовать два резервуара попеременно — один с готовой для использования закваской, а другой — для подготовки закваски на следующий день. Характеристика резервуара для производственной закваски:
• асептическая конструкция (герметически закрыт и с тройной изоляцией);
• способность противостоять отрицательным и положительным давлениям до 30 и 100 кПа соответственно; Я
• мешалка приводится в действие двухскоростным двигателем, а вал мешалки имеет двухстороннее уплотнение;
• наличие НЕРА-фильтров, которые могут быть стерилизованы паром при 140 °С, и стационарного рН-метра, способного при очистке резервуара, подготовке молока и производстве закваски выдерживать значительные температурные перепады.
