Способ производства, хранения и транспортировки молочных продуктов и средство для укупорки сосудов с молочными продуктами

 

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ включает термическую обработку молока, охлаждение до температуры заквашивания, внесение заквасочной культуры, перемешивание смеси. Ферментацию смеси и/или охлаждение до температуры кипения, хранение и транспортирование проводят в потребительской таре, укупоренной затвором из легкодеформируемого материала, на который нанесены линии ослабления прочности, а на внутренней поверхности цилиндрической части выполнены каналы, открытые со стороны нижнего торца. Срок хранения готового продукта отсчитывают с момента окончания процесса ферментации, исходя из времени активной жизнедеятельности живых микроорганизмов. Перед ферментацией смеси потребительскую тару размещают в производственно-транспортной таре. В качестве заквасочной культуры использует бифидобактерии, а также молочнокислые стрептококки, и/или лактобатерии, и/или кефирные грибки, и/или дрожжи. Средство для укупорки сосудов с молочными продуктами выполнено в виде затвора с донышком и цилиндрической частью. На внутренней поверхности цилиндрической части выполнены каналы, открытые с нижнего торца затвора. Высота каналов составляет 0,6-0,8 от высоты цилиндрической части. Ширина каналов составляет 2,1-2,3 от их глубины. Затвор выполнен из легкодеформируемого материала. Изобретение позволяет создать необходимый режим хранения продукта и получить продукт с улучшенными диетическими и профилактическими свойствами. 2 с. и 18 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к производству кисломолочных продуктов для лечебного, лечебно-профилактического и диетического питания, а также для получения различных кисломолочных продуктов питания, таких как кефир, ряженка, варенец, простокваша, ацидофилин, творожная масса и др.

Известно, что необходимым условием нормальной жизнедеятельности человека является стабильность микрофлоры кишечника. Нарушение нормального состава кишечной микрофлоры приводит к дисбактериозу, вызывающему снижение сопротивляемости организма, ухудшение пищеварения и пр. Коррекция микрофлоры кишечника может быть достигнута применением продуктов, содержащих живые клетки микроорганизмов, например, бифидобактерий.

Бифидобактерии способствуют защите организма человека от вредного воздействия патогенных микробов, стимулируют выработку витаминов, иммуноглобулинов, выполняют антагонистическую функцию, расщепляют пищу, улучшают показатели белкового, липидного и минерального обмена, участвуют в ферментативных процессах, связывают и выводят из организма продукты обмена, радионуклеиды, тяжелые металлы (см., например, Гудков А.В., Гудков С.А., Козловская М. Я., Перфильев Г.Д. Бифидобактерии: биология, роль в жизнедеятельности человека и животных. Производство бифидосодержащих продуктов. Углич: Всероссийский научно-исследовательский институт маслодельной и сыродельной промышленности, 1999. - 65 с.).

Продукты, содержащие в качестве действующего начала бифидобактерии, способствуют нормализации микрофлоры кишечника, противодействуют размножению патогенной микрофлоры в пищеварительном тракте и оказывают благоприятное действие при лечении желудочно-кишечных заболеваний (дизентерии, брюшного тифа, сальмонеллезов), гемолитической желтухи, гинекологических, постхирургических заболеваний, а также применяются для коррекции дисбактериоза разного вида желудочно-кишечных заболеваний и рака толстой кишки, для санации гнойно-септических заболеваний разного вида и характера, встречающихся у новорожденных и взрослых.

Известен способ получения кефира с проведением процесса нормализации, пастеризации молока, его гомогенизации, охлаждения до температуры заквашивания, внесения кефирной грибковой закваски или производственной закваски, сквашивания, охлаждения с периодическим перемешиванием, созревания при температуре 14-16^oС, охлаждения готового продукта, розлива и хранения. Сквашивание ведут кефирной грибковой или производственной закваской, при получении которой перемешивание ведут только перед отделением грибков от закваски, а после сквашивания при достижении рН сгустка 4,7 осуществляют охлаждение в два этапа: сначала ледяной водой в течение 2-3 ч в состоянии покоя, а затем 5-7 ч при периодическом перемешивании через 1 ч по 2-10 мин до достижения температуры созревания, а хранение проводят при температуре 1-3^oС до 21 дня. При этом в известном способе розлив осуществляют в стеклянную посуду, так как она наилучшим образом способствует сохранению естественного вкуса готового продукта (см. патент РФ 2011351, МПК А 23 С 9/12, опуб. 30.04.1994 г., бюл. 8).

Однако известный способ не предусматривает придания лечебных свойств кисломолочному продукту путем внесения в него живых бактерий.

Придание лечебно-профилактических свойств кисломолочному продукту путем внесения заквасок, содержащих живые бактерии, широко известно (см. патент СССР 843699, МПК А 23 С 9/127, опуб. 30.06.1981 г., бюл. 24; патент РФ 2011352, МПК А 23 С 9/127, опуб. 30.04.1994 г., бюл. 8; патент РФ 2033396, МПК А 23 С 9/12, опуб. 30.11.1994 г., бюл. 22; патент РФ 2035871, МПК А 23 С 9/12, опуб. 27.05.1997 г., бюл. 15).

Однако недостатками известных способов являются сложность обеспечения септических условий приготовления продукта и многооперационность технологического процесса. Кроме того, известные способы рекомендуют использовать в качестве сырья не натуральное молоко, а нормализованное. При этом не используются преимущества натурального сырья для изготовлении лечебных продуктов. Это значительно снижает лечебные свойства продукта.

Известен также способ получения кисломолочного продукта, предусматривающий стерилизацию молока, охлаждение до температуры заквашивания, внесение закваски, содержащей бифидобактерии, и ферментацию (см. патент РФ 2060674, МПК А 23 С 9/12, опуб. 27.05.1996 г., бюл. 15). В известном способе используют стерилизованное молоко длительного хранения, асептически расфасованное и укупоренное в пакеты типа Tetra Brie aseptic, закваску вносят через перфорацию в пакете, а ферментацию проводят в герметически закрытых пакетах.

Известный способ невозможно использовать для создания мелких производств, особенно в местах получения натурального сырья, которые, как правило, наиболее удалены от мест промышленного производства. Для организации выпуска лечебных продуктов, в местах получения натурального сырья, требуется специальное оборудование для обеспечения технологического процесса и производства специальной упаковки, что приводит к неоправданным транспортным, технологическим и энергетическим затратам.

Известен способ производства, хранения и подготовки к реализации молока и кисломолочных продуктов, преимущественно кефира, йогурта, ряженки, простокваши, мацони, ацидофильного молока, ацидофилина, ацидофильно-дрожжевого молока, кумыса, сметаны, включающий доставку молока, приемку, разгрузку, сортировку, взвешивание, очистку, холодильную обработку, отгрузку на переработку, нормализацию, пастеризацию, гомогенизацию, охлаждение до температуры заквашивания, внесение закваски, сквашивание, охлаждение, выдержку, розлив в тары, загрузку в контейнеры, складирование их штабелями, хранение, транспортирование. При этом доставку, и/или приемку, и/или разгрузку, и/или холодильную обработку, и/или охлаждение, и/или выдержку, и/или складирование, и/или хранение, и/или транспортирование осуществляют с использованием аэропрозрачного устройства, выполненного в виде имеющих не менее трех стенок контейнеров с пространственной конфигурацией в виде по крайне мере части куба, или параллелепипеда, или призмы с трапециевидной конфигурацией в плане, или в виде сложного многогранника (см. патент РФ 2072228, МПК А 23 С 9/12, опубл. 27.01.1997 г.).

Недостаток известного способа заключается в том, что конструкция контейнера громоздка и не позволяет его использование непосредственно в процессе приготовления кисломолочных продуктов, а только при доставке, отгрузке, хранении и складировании. Кроме того, конструкция контейнера рассчитана на большие объемы загрузки. Это неприемлемо в условиях организации выпуска кисломолочных продуктов на малых производствах в местах переработки натурального сырья.

Известен способ производства кисломолочных продуктов, предусматривающий термическую обработку молока, охлаждение до температуры заквашивания, внесение заквасочной культуры, перемешивание смеси, ферментацию смеси, охлаждение полученного продукта до температуры хранения, расфасофку в потребительскую тару, укупорку тары, хранение и транспортирование готового продукта. В известном способе после окончания ферментации продукт разливают в стерильную тару, герметично укупоривают колпачками из алюминиевой фольги с картонной прокладкой или кроненпробками (см. "Технологическая инструкция по приготовлению детских и лечебно-профилактических продуктов на молочных кухнях и специализированных участках". Утв. Министерством сельского хозяйства и продовольствия РФ, 01.06.1998 г., с. 29-33).

Недостаток известного способа в том, что заквашенный продукт упаковывают герметичными средствами, препятствующими выходу излишних газов, возникающих в процессе ферментации, хранении и транспортировки, что ухудшает качество продукта.

Известно средство для укупорки сосудов, представляющее собой винтовой затвор, содержащий прокладку и крышку, по нижнему краю цилиндрической части которой выполнены чередующиеся выступы и впадины и размещенные друг против друга два язычка (см. патент США 3410435, НКИ 215-305, опубл. 12.11.1968 г. ). В этом затворе для обеспечения герметичности при укупорке жидкостей, находящихся в сосуде под давлением, крышка выполнена из жесткого материала, сохраняющего форму выступов и впадин после обжатия его на горловине сосуда.

Однако при герметичной укупорке легкогазящих жидкостей, таких как различного рода закваски, используемые в пищевом производстве, кисломолочные продукты (кефир, йогурты и пр.), избыточное давление, появляющееся при стерилизации, пастеризации, ферментации или накапливающееся при хранении, влияет на состояние среды укупоренного продукта.

Известен затвор для бутылок, содержащий прокладку и крышку, выполненную из жесткого материала и содержащую чередующиеся выступы и впадины (см. патент США 2848131, НКИ 215-305, опубл. 19.08.1958 г.).

Известный затвор не обеспечивает сохранения лечебных свойств кисломолочных продуктов, особенно ферментированных живыми бактериями, так как герметичность упаковки не позволяет создать необходимую среду и режим для сохранения условий жизнедеятельности живых бактерий.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ производства, хранения и транспортировки молочных продуктов, включающий термическую обработку молока, охлаждение до температуры заквашивания, внесение заквасочной культуры, расфасофку в потребительскую тару, ферментацию смеси, охлаждение полученного продукта до температуры хранения, укупорку тары, хранение и транспортировку готового продукта (см. Г.И. Богданова, Е.А. Богданова "Новые и улучшенного качества цельномолочные продукты", М.: Пищевая промышленность, 1974 г., с. 33).

Причиной, препятствующей получению указанного ниже нового технического результата, является то, что укупорка молочных продуктов, которые являются газящей жидкостью, герметичными средствами препятствует выходу излишних газов, образующихся при ферментации, хранении и транспортировки продукта. Это приводит к изменению среды жизнедеятельности живых микроорганизмов, находящихся в заквашенном продукте, и, в конечном итоге, приводит к потере лечебных свойств продукта. Кроме того, технологические параметры известного способа затрудняют использование его при организации выпуска лечебного питания в условиях малых производственных мощностей, что особенно актуально в тех регионах, где возможен выпуск лечебного питания на основе натурального сырья с использованием всех известных видов биологически активных добавок. Поэтому осуществление известной технологии в условиях малых производств потребует значительных затрат на выпуск или приобретение специальных видов упаковки и транспортной тары, что сделает производство нерентабельным.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является также средство для укупорки бутылок, состоящее из прокладки и крышки с донышком и цилиндрической частью (см. патент ЕР 0414983, МПК B 65 D 41/42, опубл. 15.12.1993 г.). На периферии цилиндрической части крышки выполнена юбочка с зубцами для фиксации на бутылке и язычок для облегчения снятия с горлышка бутылки. В месте сопряжения язычка с юбочкой выполнены линии ослабления прочности. До укупорки нижний край юбочки с зубцами расположен в одной плоскости с донышком крышки. Кроме того, средство содержит прокладку, а крышка выполнена из жесткого материала.

Причиной, препятствующей получению указанного ниже нового технического результата, является то, что известные средства для укупорки сосудов способствуют накоплению излишних газов, образующихся при укупорке легкогазящих жидкостей.

Все известные способы получения лечебных кисломолочных продуктов, производства для их осуществления направлены на увеличение срока хранения продукта. Однако увеличение срока хранения кисломолочных продуктов с введенными в них живыми бактериями отрицательно сказывается на сохранении их лечебных свойств, так как период жизнедеятельности живых бактерий ограничен (от нескольких минут до 18-20 ч), и их рост возможен при наличии питательной среды и определенных ее параметров.

Процесс получения кисломолочных продуктов путем заквашивания сопровождается естественным газообразованием. При размещении продукта в ограниченном пространстве, например, в потребительской таре и ее укупорке герметичными средствами происходит первоначальное накопление газового слоя в свободном пространстве. Это является положительным фактором для жизнедеятельности живых бактерий, так как живые бактерии, например, бифидобактерии, являются строгими анаэробами, т.е. они не способны жить в кислородной среде. Их развитие осуществляется при достаточно низком окислительно-восстановительном потенциале среды. Поэтому естественное газообразование способствует созданию газобарьерного слоя между продуктом и укупорочным средством.

Однако накопление газов в ограниченном пространстве плотно укупоренного сосуда создает избыточное давление. Образующиеся при этом газы нарушают баланс среды жизнедеятельности живых бактерий (повышение сверхдопустимых кислотности и температуры) и, как результат, происходит потеря лечебных свойств продукта.

Кроме того, эффективность лечебных свойств продукта на основе живых бактерий зависит от количественного содержания живых клеток в момент потребления в пищу, которое, в свою очередь, зависит не только от урожая клеток в результате культивирования, но и от сохранения их жизнеспособности во время хранения и транспортировки (см. Гудков А.В., Гудков С.А., Козловская М.Я., Перфильев Г.Д. Бифидобактерии: биология, роль в жизнедеятельности человека и животных. Производство бифидосодержащих продуктов. Углич: Всероссийский научно-исследовательский институт маслодельной и сыродельной промышленности, 1999, с.18).

Поэтому на протяжении всего технологического процесса получения кисломолочного продукта от ферментации до его потребления необходимо поддерживать сбалансированную среду для обеспечения жизнедеятельности живых бактерий.

Основной задачей, на решение которой направлены заявленные способ получения, хранения и транспортировки молочных продуктов, производственный комплекс для его осуществления и средство для укупорки сосудов с молочными продуктами является создание с минимальными затратами в условиях малых производств простого производственного комплекса для изготовления молочных продуктов общего назначения, продуктов лечебного, лечебно-профилактического и диетического питания на основе натурального молока с применением простой, общедоступной упаковки, позволяющей сохранять питательные, лечебные, профилактические и диетические свойства продукта, транспортировать его до потребителя и контролировать несанкционированный доступ к продукту.

Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является применение в заявленном способе производства простого и наиболее доступного способа упаковки, позволяющего сохранять микрофлору готового упакованного продукта с поддержанием в ней необходимого уровня окислительно-восстановительного потенциала среды жизнедеятельности живых бактерий и требуемого их количества в заквашиваемом продукте на протяжении всего производственного цикла, гарантирующего отсутствие взаимодействия патогенной микрофлорой окружающей среды за счет образования газобарьерного слоя в свободном пространстве укупоренной многооборотной потребительской тары, и позволяющего контролировать ее несанкционированное вскрытие.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе производства, хранения и транспортировки кисломолочных продуктов, включающем термическую обработку молока, охлаждение до температуры заквашивания, внесение заквасочной культуры, расфасовку в потребительскую тару, ферментацию смеси, охлаждение полученного продукта до температуры хранения, укупорку тары, хранение и транспортировку готового продукта, согласно изобретения, ферментацию смеси, и/или охлаждение до температуры хранения, хранение и транспортирование готового продукта осуществляют в потребительской таре, укупоренной затвором из легкодеформируемого материала, на который нанесены линии ослабления прочности, а на внутренней поверхности цилиндрической части выполнены каналы, открытые со стороны нижнего торца, а срок реализации готового продукта отсчитывается с момента окончания процесса ферментации, исходя из времени активной жизнедеятельности живых микроорганизмов.

При этом в качестве заквасочной культуры используют бифидобактерии.

Кроме того, в качестве заквасочной культуры используют молочнокислые стрептококки, и/или лактобактерии, и/или кефирные грибки, и/или дрожжи.

Заквашивание проводят внесением в молоко производственной закваски, приготовленной на чистых культурах бифидобактерий, либо внесением в молоко сочетания, по меньшей мере, двух заквасочных культур.

Заквашивание смеси могут осуществлять термостатным способом или резервуарным.

Заквашивание смеси термостатным способом осуществляют после разлива ее в многооборотную потребительскую тару.

Заквашивание смеси резервуарным способом осуществляют до разлива ее в потребительскую тару.

Закваску вносят в подготовленное молоко в количестве 1-5% от объема заквашиваемого молока, а сквашивание производят до получения кислотности смеси 80-100^oТ.

Срок реализации готового продукта при заквашивании смеси, например, закваской Бифилин составляет 72 ч.

Срок реализации готового продукта при заквашивании смеси, например, закваской Наринэ составляет 48 ч.

Потребительская и многооборотная тара выполнены многооборотными.

Перед ферментацией смеси потребительскую тару размещают в производственно-транспортной таре.

В качестве многооборотной потребительской тары используют стеклянную посуду емкостью 200-1000 см³.

В качестве многооборотной производственно-транспортной тары используют многоместные кассеты из нержавеющей стали или алюминиевых сплавов.

Укупорка потребительской тары затвором из легкодеформируемого материала с каналами на внутренней боковой поверхности позволяет осуществить удаление без принудительного воздействия избыточного давления из сосуда при ферментации, хранении и транспортировки продукта и в тоже время не допускать проникновения внутрь нежелательной микрофлоры, за счет образования стабильного газобарьерного слоя в свободном пространстве сосуда.

Определение срока реализации готового продукта с расчетом периода жизнедеятельности живых бактерий, обеспечивает и сохранение лечебных свойств кисломолочного продукта до момента потребления. Это позволяет сохранить необходимый уровень окислительно-восстановительного потенциала среды и гарантировать требуемое количественное содержание живой микрофлоры в данном объеме заквашиваемого молока, способствуя созданию благоприятных условий для роста, размножения и развития живых бактерий и сохранению лечебных свойств готового продукта.

Помимо этого проведение части операций в многооборотных потребительской и производственно-транспортной таре позволяет сократить расходы на изготовление специальной одноразовой тары.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном средстве для укупорки сосудов с кисломолочными продуктами, выполненным в виде затвора с донышком и цилиндрической частью, на которой образован язычок, причем в месте сопряжения с язычком на цилиндрической части нанесены линии ослабления прочности, согласно изобретения, на внутренней поверхности цилиндрической части затвора выполнены каналы, открытые со стороны нижнего торца затвора, а затвор выполнен из легкодеформируемого материала.

При этом высота каналов составляет (0,6-0,8) от высоты цилиндрической части затвора, ширина каналов составляет (2,1-2,3) от их глубины, Кроме того, каналы выполнены или вертикально ориентированными, или под углом к вертикали, при этом величина угла отклонения от вертикали не более 15^o.

Помимо этого, каналы выполнены в виде трапеции, или прямоугольника, а в качестве легкодеформируемого материала целесообразно использовать алюминиевую фольгу, или медную фольгу.

Заявляемая совокупность признаков позволяет предохранить содержимое сосуда от выливания при опрокидывании или резких колебаниях, от проникновения внутрь нежелательных микроорганизмов без применения дополнительных герметизирующих прокладок, и в то же время обеспечить удаление избыточного давления из укупоренного сосуда, за счет образования каналами затвора при укупорке одновременно одностороннего клапана и лабиринтного уплотнения между затвором и горлышком бутылки.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественным всем признакам заявленных способа получения, хранения и транспортировки кисломолочных продуктов и средства для укупорки молочных продуктов, отсутствуют. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками каждого заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками каждого из заявленных изобретений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

В настоящей заявке на выдачу патента на изобретение соблюдено требование единства изобретения, поскольку способ производства, хранения и транспортировки и средство для укупорки предназначены для получения кисломолочного продукта в условиях малых производств. Заявленные изобретения решают одну и ту же задачу - сохранение лечебных свойств кисломолочных продуктов при их хранении за счет поддержания необходимого уровня окислительно-восстановительного потенциала среды и требуемого количества живой микрофлоры в заквашиваемом продукте.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами, где на фиг.1 приведена схема производственного комплекса для получения кисломолочных продуктов; на фиг. 2 - схема участка предварительной обработки молока; на фиг.3 - устройство приготовления и ферментации молочной смеси; на фиг.4 - участок септической обработки тары и укупорочных средств; на фиг.5 - ручное устройство для обжима укупорочных средств; на фиг.6 - полуавтоматическое устройство для обжима укупорочных средств; на фиг.7 - устройство для нанесения времени окончания процесса ферментации смеси на укупорочное средство; на фиг.8 - устройство для нанесения времени окончания процесса ферментации смеси на потребительскую тару; на фиг.9 - вид укупорочного средства с нанесенной этикеткой; на фиг.10 - вид потребительской тары с нанесенной этикеткой; на фиг. 11 изображен общий вид затвора, вид спереди; на фиг.12 - вид А фиг.11; на фиг. 13 - общий вид затвора после укупорки. Наиболее предпочтительный способ получения кисломолочного продукта осуществляется следующем образом.

Молоко, поступившее на производство, контролируют на соответствие нормам согласно ГОСТ 13264-88, затем подвергают термической обработке (либо кипячению, либо пастеризации) и охлаждают до температуры заквашивания 35-37^oС. В охлажденное молоко вносят производственную закваску, приготовленную или на чистых культурах бифидобактерий, например, Bifidobacterium longum В 379 М, или Bifidobacterium bifidum 1, или Bifidobacterium bifidum 791 в количестве 1-5% от объема заквашиваемого молока. Кроме того, в составе закваски могут быть использованы лактобактерии, например Lactobacillus acidophilus ЦМПМВ-3324, или Lactobacillus acidophilus ЦМПМВ-4425, или Lactobacterium plantarium 8 раз. В составе закваски могут быть также использованы молочнокислые стрептококки, например Streptococcus thermophilus N-50. В составе закваски могут быть использованы и сочетания различных видов культур. При этом выбор конкретного вида закваски (или сочетание их) определяется требуемыми лечебными свойствами готового продукта. Смесь перемешивают в течение 10 мин и разливают в стерильную многооборотную потребительскую тару, например, стеклянные бутылки емкостью 300 см³ (ГОСТ 15844-92). Наполненные бутылки укупоривают стерильным затвором из легкодеформируемого материала, на который нанесены линии ослабления прочности, а на внутренней поверхности цилиндрической части выполнены каналы, открытые со стороны нижнего торца. Укупоренные флаконы устанавливают в стерильные многоместные кассеты и направляют на сквашивание термостатным способом.

Сквашивание осуществляют при температуре (38±2)^oС до получения кислотности 80-100^oТ. При этом, образующееся излишнее давление, воздействует изнутри на затвор, выполненный из легкодеформируемого материала, выходит без принудительного воздействия из бутылки по каналам затвора. По окончании процесса сквашивания продукт охлаждают до температуры хранения готового продукта 6^oС. При достижении указанной температуры, технологический процесс считается законченным, и на многооборотную потребительскую тару наносят дату окончания технологического цикла и срок реализации готового продукта. При этом, срок реализации готового продукта рассчитывают исходя из периода активной жизнедеятельности конкретных, введенных в смесь живых бактерий, с момента окончания технологического процесса. Определение срока активной жизнедеятельности бифидобактерий осуществляется при культивировании штамма бифидобактерии (см., например, Гудков А.В., Гудков С.А., Козловская М.Я., Перфильев Г.Д. Бифидобактерии: биология, роль в жизнедеятельности человека и животных. Производство бифидосодержащих продуктов. Углич: Всероссийский научно-исследовательский институт маслодельной и сыродельной промышленности, 1999, с. 15-19, 45-52). Штаммам бифидобактерий, которые прошли испытания, присваивается регистрационный номер (например, сухая биомасса ацидофильных лактобактерий представляет собой лиофилизированную массу живых молочно-кислых бактерий Laktobacilus acidophilus EP 317/402). На штаммы, рекомендуемые к применению, указываются условия их использования (температура и время заквашивания, уровень кислотности, плотность сгустка) и срок реализации (период активной жизнедеятельности данной культуры). Например, при заквашивании молока Бифилином срок реализации составляет 72 ч с момента окончания технологического процесса (см. Технологическая инструкция по приготовлению детских и лечебно-профилактических продуктов на молочных кухнях и специализированных участках". Утв. Министерством сельского хозяйства и продовольствия РФ, 01.06.1998 г., с. 33), а при заквашивании молока Наринэ срок реализации составляет не более 48 ч. (см. Инструкцию по применению биомассы ацидофильных лактобактерий "Наринэ" сухой, согласована Департаментом госсанэпиднадзора Минздрава России, Письмо от 11.12.1996 г., 01-13463-11).

Заквашивание смеси могут осуществлять и резервуарным способом. При этом после внесения в молоко заквасочной культуры смесь перемешивают и оставляют в покое до окончания процесса ферментации смеси. Затем смесь разливают в стерильные бутылки нужной емкости, которые укупоривают стерильным затвором и устанавливают в стерильные многоместные кассеты. Далее весь контейнер направляют на охлаждение. При охлаждении смеси до температуры 6^oС процесс окончен и на бутылку наносят время окончания ферментации и срок реализации готового продукта.

Способ можно реализовать на производственном комплексе для получения кисломолочных продуктов, который состоит из участка 1 предварительной обработки молока, участка 2 приготовления и расфасовки творожной массы, участка 3 приготовления и ферментации молочной смеси 3, участок 4 септической обработки тары и укупорочных средств, устройства 5 укупорки оборотной потребительской тары укупорочным средством, из устройства 6 межоперационной транспортировки оборотной производственно- транспортной тары и участка 7 хранения готовой продукции (см. фиг.1).

Участок 1 предварительной обработки молока состоит, например, из системы фильтров 8, сепаратора 9, емкости 10 термической обработки молока и устройство нагрева-охлаждения 11 (см. фиг.2).

Участок 3 приготовления и ферментации молочной смеси состоит из устройства 12 приготовления смеси и устройства 13 ферментации смеси в оборотной потребительской таре и устройства 14 для нанесения на потребительскую тару и/или на укупорочное средство времени окончания процесса ферментации смеси (фиг.1).

Устройство 12 приготовления смеси состоит, например, из емкости 15, снабженной рубашкой 16, механизмом 17 для перемешивания смеси, дозатором 18 закваски и приспособлением 19 розлива смеси в оборотную потребительскую тару (см. фиг.3).

Устройство 13 ферментации смеси в оборотной таре выполнено, например, в виде термостабилизирующей установки (на чертеже не показана), в которую загружают, заполненную смесью, оборотную потребительскую тару, размещенную в свою очередь в оборотной производственно-транспортной таре для проведения ферментации смеси.

Устройство 14 для нанесения на потребительскую тару и/или укупорочное средство времени окончания процесса ферментации выполнено, например, в виде этикет-пистолета 20 (фиг.7 и 8). Размещение этикетки на укупорочном средстве наиболее предпочтительно, так как устраняет трудоемкую операцию по удалению этикетки с бутылки перед мойкой, так как этикетка удаляется вместе с укупорочным средством при потреблении готового продукта.

Участок 4 септической обработки тары и укупорочных средств представляет собой, например, моечные машины 21 и 22 и туннельный стерилизатор 23 (фиг. 4).

Устройство 5 укупорки потребительской тары выполнено, например, в виде ручного устройства (фиг.5), или полуавтоматического устройства (фиг.6).

Ручное устройство укупорки потребительской тары состоит из обжимной головки 24 с обжимным элементом 25 и неподвижной 26 и подвижной 27 рукояток (фиг.5).

Полуавтоматическое устройство укупорки потребительской тары состоит из стола для установки потребительской тары 28, обжимной головки 29 и привода 30 обжимной головки и привода 31 перемещения и/или фиксации потребительской тары (фиг.6).

Устройство 6 межоперационной транспортировки оборотной производственно-транспортной тары выполнено, например, в виде тележки 32 (фиг.4).

В качестве многооборотной потребительской тары используют стеклянные бутылки 33, например, по ГОСТ 15844-92, ГОСТ 10117-91.

Многооборотная производственно-транспортная тара выполнена, например, в виде замкнутого каркаса многоугольной формы, который представляет собой многоместную кассету 34, состоящую из дна 35, боковых стенок 36. Дно 35 кассеты 34 выполнено с углублениями 37 для фиксации нижней части бутылки 33 (на фиг. 4). Для фиксации средней части бутылки 33 кассета 34 снабжена съемной многоугольной рамкой с гнездами (на чертеже не показана).

Средство для укупорки потребительской тары выполнено в виде затвора 38 из легкодеформируемого материала с донышком 39 и цилиндрической частью 40, на краю которой выполнен язычок 41. На внутренней поверхности цилиндрической части 40 затвора 38 выполнены каналы 42, а вместе сопряжения с язычком 41 выполнены линии ослабления прочности 43, переходящие на донышко 39 затвора 38 (фиг.11 и 12).

Использование в производственном комплексе для получения кисломолочных продуктов оборотной производственно-транспортной тары для размещения в ней оборотной потребительской тары позволяет сократить расходы на специальное оборудование для септической обработки емкостей, так как в заявляемом производстве ферментацию смеси ведут в оборотной потребительской таре, то септической обработке подвергают только производственно-транспортную и потребительскую тару.

Производственный комплекс не исключает ферментацию смеси в емкости 15. В таком случае в производственном комплексе для приготовления кисломолочных продуктов должно быть предусмотрено устройство 44 для септической обработки емкости 15 в сочетании с устройством 4 для септической обработки тары и укупорочных средств (фиг.3).

Участок 7 хранения готовой продукции (фиг.1) представляет собой, например, холодильную установку (на чертеже не показана).

Производственный комплекс работает следующим образом.

Молочное сырье доставляют на участок 1 предварительной обработки молока 1 (фиг.1), где при помощи системы фильтров 8 осуществляют механическую очистку молока, при необходимости используют сепаратор 9. Затем в емкости 10 с помощью устройства нагрева-охлаждения 11 молоко подвергают термической обработке (стерилизуют или кипятят) с последующим охлаждением (фиг.2). Предварительно обработанное молоко помещают в емкость 15, в которую дозатором 18 добавляют закваску, смесь перемешивают устройством 17 для перемешивания смеси (фиг.3).

Одновременно, на участке 4 септической обработки тары в моечных машинах 21 и 22 осуществляют мойку кассет 34, бутылок 33 и укупорочных средств 38. Затем их подвергают термической обработке, например в туннельном стерилизаторе 23.

Полученную молочную смесь из емкости 15 приспособлением 19 расфасовывают в стеклянные бутылки 33, которые укупоривают либо ручным устройством (фиг. 5), либо полуавтоматическим (фиг.6) укупорочными средствами.

При этом образующееся при ферментации смеси внутри бутылки 33 излишнее давление, воздействуя изнутри на затвор 38, выполненный из легкодеформируемого материала, выходит без принудительного воздействия по каналам 42 затвора 38 из укупоренного сосуда 33. При этом внутрь бутылки 33 не проникает нежелательная микрофлора, так как давление внутри больше, чем снаружи. Кроме того, жидкость из бутылки 33 не выливается благодаря поверхностному натяжению молочного продукта и лабиринтному уплотнению, образованному каналами 42 затвора 38. Это позволяет сохранить среду жизнедеятельности кисломолочных продуктов с лечебными свойствами в процессе ферментации, хранения и транспортировки до момента потребления.

Затем кассеты 34 с бутылками 33 помещают в термостабилизирующую установку (на чертеже не показана) для ферментации смеси. По окончании процесса ферментации на затвор или бутылку 33 устройством 20 наносят этикетку с проставленным временем окончания процесса ферментации молочной смеси. Кроме того, на эту этикетку может быть нанесено наименование полученного продукта, изготовитель продукта, срок годности, условия хранения (фиг.9 и 10). Кассеты 34, с установленными бутылками 33 с готовым кисломолочным продуктом транспортируют с помощью тележки 32 на участок хранения готовой продукции 7.

В производственном комплексе возможно проведение ферментации молочной смеси в емкости 15. При этом комплекс работает следующим образом.

Молочное сырье доставляют на участок 1 предварительной обработки молока 1 (фиг. 1), где при помощи системы фильтров 8 осуществляют, механическую очистку молока, при необходимости используют сепаратор 9, пастеризатор 10 и устройство нагрева-охлаждения 11 (фиг.2). Предварительно обработанное молоко попадает в емкость 15, в которую дозатором 18 вводят закваску. Содержимое емкости 15 перемешивают приспособлением для перемешивания смеси 17 и оставляют для ферментации. При этом, регулируя температуру между стенкой емкости 15 и рубашкой 16, поддерживают необходимый режим для проведения ферментации. После окончания процесса ферментации кисломолочный продукт приспособлением 19 фасуют в бутылки 33 и размещают их в кассетах 34. Бутылки 33 укупоривают затвором с помощью либо ручного устройства (фиг.5), либо полуавтоматического устройства (фиг. 6). Устройством 20 наносят этикетку со временем окончания процесса ферментации и сроком хранения готового продукта, соответствующим времени активной жизнедеятельности живых микроорганизмов того штамма, которым производили заквашивание и который указан в паспорте этого штамма. Затем бутылки транспортируют при помощи тележки 32 готовый продукт на участок 7.

Производственный комплекс позволяет наладить мелкосерийный выпуск лечебных и диетических кисломолочных продуктов широкого ассортимента.

Лечебные свойства готового продукта сохраняются за счет средства укупорки, выполненного из легкодеформируемого материала в виде затвора с каналами на внутренней цилиндрической части, что позволяет обеспечить выход избыточного давления без принудительного воздействия из укупоренного сосуда, и обеспечить, тем самым, сохранение септических условий в процессе ферментации, хранения и транспортирования.

Нанесение времени начала использования продукта на потребительскую тару обеспечивает контроль сроков хранения кисломолочной продукции.

Средство для укупорки сосудов с молочными продуктами выполнено в виде затвора 38 из легкодеформируемого материала, например из алюминиевой или медной фольги, с донышком 39 и цилиндрической частью 40 с язычком 41. В месте сопряжения язычка 41 с цилиндрической частью 40 на последней выполнены линии ослабления прочности 43, переходящие на донышко 39, обеспечивающие одновременно легкость открытия и контроль несанкционированного вскрытия. На внутренней стороне цилиндрической части 40 выполнены каналы 42, открытые со стороны нижнего торца затвора 38. Каналы 42 выполнены либо вертикально ориентированными, либо под углом к вертикали. Величина угла отклонения от вертикали не более 15^o. Высота h каналов 42 составляет (0,6-0,8) от высоты Н цилиндрической части 40 затвора 38, а ширина каналов t составляет (2,1-2,3) от глубины f каналов 42 (фиг.11, 12).

При обжимке затвора 38 на горлышке бутылки 33 нижние открытые концы каналов 42 перекрываются образующимися при этом складками (фиг.13). В обжатом состоянии каналы 42 выполняют одновременно функции одностороннего клапана и лабиринтного уплотнения.

При стерилизации, или пастеризации, и/или ферментации, и/или хранении укупоренного сосуда с легкогазящей жидкостью, например с кефиром, давление в нем повышается за счет образования газов. Излишнее давление, воздействуя изнутри на затвор 38, выходит без принудительного воздействия из укупоренного сосуда 33, а извне в бутылку 33 не проникает нежелательная микрофлора, за счет разницы давлений внутри бутылки 33 и снаружи. При опрокидывании укупоренной бутылки 33 или сильной встряске во время транспортировки жидкость, находящаяся внутри сосуда 33, не вытекает за счет поверхностного натяжения молока и образования каналами 42 затвора 38 лабиринтного уплотнения.

Ограничение размеров каналов 42 определяется условием их функционирования. Так, при высоте h канала 42 меньше 0,6 от высоты Н цилиндрической части 40 затвора 38 снижается высота газового столба, образующегося в канале 42 при стерилизации, и/или пастеризации, и/или ферментации, и/или хранении, и/или транспортировки укупоренной бутылки 33. Это приводит к неустойчивому сбросу излишнего давления и снижению надежности работы затвора 38. При высоте h канала 42 больше 0,8 от высоты Н цилиндрической части 40 уменьшается разница между величинами Н и h, вход избыточного давления в каналы 42 затрудняется, снижая надежность работы затвора 38. Размер ширины t канала 42 меньше 2,1 от f снижает объемные параметры каналов 42, что отражается на стабильности работы затвора 38. Размер ширины t каналов 42 больше 2,3 от f приводит к тому, что складки, образующиеся при обжимке затвора 38 на горловине бутылки 33, не перекрывают друг друга. Это нарушает условие образования лабиринтного уплотнения и соответственно снижает надежность укупорки при опрокидывании или резких колебаниях сосуда. Увеличение угла отклонения каналов от вертикали более 15^o нецелесообразно, так как ухудшается вход газов в каналы, и нарушаются условия функционирования затвора как лабиринтного уплотнения.

Заявляемые способ производства, хранения и транспортирования кисломолочных продуктов и средство для укупорки кисломолочных продуктов позволяют с минимальными затратами осуществить выпуск лечебного питания на основе натурального сырья с использованием всех известных видов биологически активных добавок во всех регионах России, где производится молоко. Это актуально для тех регионов, где в достаточном количестве производится молоко, но отсутствуют молочные предприятия.

Конструкция средства для укупорки сосудов не требует применения дополнительных герметизирующих прокладок для обеспечения от выливания жидкости из сосуда и от проникновения извне в сосуд патогенной микрофлоры. Затвор изготавливается из тонколистовой фольги, в основном алюминиевой, это значительно снижает металлоемкость укупорочного средства. Для обжима затвора на потребительской таре достаточно даже ручного устройства, не требующего больших усилий для укупорки. Любой другой привод обжимной головки (электрический, пневматический) не потребует больших энергетических затрат на создание обжимного усилия.

Конструкция укупорочного средства, разработанная для многооборотных стеклянных бутылок, многооборотные многоместные кассеты дают изготовителю молочных продуктов упаковку, удовлетворяющую требованиям экономичности, сохранности продукта и его лекарственных свойств при приготовлении, хранении и транспортировании.

Формула изобретения

1. Способ производства, хранения и транспортировки молочных продуктов, включающий термическую обработку молока, охлаждение до температуры заквашивания, внесение заквасочной культуры, перемешивание смеси, ферментацию смеси, охлаждение полученного продукта до температуры хранения, расфасовку в потребительскую тару, укупорку тары, хранение и транспортировку готового продукта, отличающийся тем, что ферментацию смеси, и/или охлаждение до температуры хранения, хранение и транспортирование готового продукта осуществляют в потребительской таре, укупоренной затвором из легкодеформируемого материала, на который нанесены линии ослабления прочности, а на внутренней поверхности цилиндрической части выполнены каналы, открытые со стороны нижнего торца, а срок хранения готового продукта отсчитывают с момента окончания процесса ферментации, исходя из времени активной жизнедеятельности живых микроорганизмов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед ферментацией смеси потребительскую тару размещают в производственно-транспортной таре.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве заквасочной культуры используют бифидобактерии.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве заквасочной культуры используются и/или молочнокислые стрептококки, и/или лактобактерии, и/или кефирные грибки, и/или дрожжи.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что заквашивание продукта проводят внесением в молоко производственной закваски, приготовленной на чистых культурах бифидобактерии.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что заквашивание продукта проводят внесением в смесь сочетания из, по меньшей мере, двух заквасочных культур.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что заквашивание смеси осуществляют термостатным способом.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что заквашивание смеси осуществляют резервуарным способом.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что закваску вносят в подготовленное молоко в количестве 1-5% от объема заквашиваемого молока.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что сквашивание производят до получения кислотности смеси 80-100^oТ.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что срок реализации готового продукта при заквашивании смеси, например, закваской Бифилин составляет 72 ч, а при заквашивании смеси, например, закваской Наринэ составляет 48 ч.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве многооборотной потребительской тары используют стеклянную посуду емкостью 200-1000 см³.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве многооборотной производственно-транспортной тары используют многоместные кассеты из нержавеющей стали или алюминиевых сплавов.

14. Средство для укупорки сосудов с молочными продуктами, выполненным в виде затвора с донышком и цилиндрической частью, на которой образован язычок, причем в месте сопряжения с язычком на цилиндрической части нанесены линии ослабления прочности, отличающееся тем, что на внутренней поверхности цилиндрической части выполнены каналы, открытые со стороны нижнего торца затвора, при этом высота каналов составляет 0,6-0,8 от высоты цилиндрической части, ширина каналов составляет 2,1-2,3 от их глубины, а затвор выполнен из легкодеформируемого материала.

15. Средство для укупорки бутылок по п.14, отличающееся тем, что каналы выполнены вертикально ориентированными.

16. Средство для укупорки бутылок по п.14, отличающееся тем, что каналы выполнены под углом к вертикали.

17. Средство для укупорки бутылок по п.16, отличающееся тем, что угол отклонения от вертикали не более 15^o.

18. Средство для укупорки бутылок по п.14, отличающееся тем, что каналы выполнены в виде трапеции.

19. Средство для укупорки бутылок по п.14, отличающееся тем, что каналы выполнены в виде прямоугольника.

20. Средство для укупорки бутылок по п.14, отличающееся тем, что в качестве легкодеформируемого материала использована алюминиевая фольга или медная фольга.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13