17) Составить принципиальную технологическую схему и частную диаграмму технологического процесса производства масла методом сбивания.

Схема технологического процесса производства сливочного масла методом сбивания сливок (с массовой долей жира 32—45%):

1 — весы; 2 — приемная ванна; 3 — пластинчатый теплообменник; 4 — сепаратор-сливкоотделитель; 5 — пластинчатый пастеризатор-охладитель; 6 — вакуум-дезодоратор; 7 —емкость для созревания сливок; 8 — маслоизготовитель непрерывного действия; 9 — устройство для дозирования воды в масло; 10 — автомат для мелкой фасовки масла; 11 — автомат для укладки брикетов в короба; 12 — устройство для заклеивания коробов с маслом; 13 — маслоизготовитель периодического действия; 14 — гомогенизатор; 15 — машина для фасовки масла в короба массой по 20 кг; 16 — весы для взвешивания коробов с маслом; 17 — заквасочник

1. Приемка молока

2. Сепарирование цельного молока, получение сливок

3. Нормализация сливок по жиру. Исправление пороков - удаление привкусов и запахов (промывка, дезодорация)

4. Пастеризация сливок при t 85 °С без выдержки.

5. Низкотемпературная подготовка сливок (физическое созревание). Сразу после пастеризации сливки быстро охлаждают до температуры 4-6 °С и выдерживают в течение 7-15 час.

6. Сбивание сливок. Для получения масла применяют маслоизготовители различных конструкций, где производится сбивание сливок, промывка масляного зерна, посолка и механическая обработка масла. Перед подачей в маслоизготовитель сливки фильтруют. Маслобойку заполняют сливками на 50% от общего геометрического объема емкости. Скорость вращения барабана обычно составляет 30-40 об/мин. Начальная t сбивания составляет 8-14 °С. Продолжительность сбивания составляет 40-60 мин. В процессе сбивания происходит агломерация жировых шариков. Сбивание заканчивается при получении масляного зерна размером 3-5 мм и пахты.

7. Промывка масляного зерна. Промывка масляного зерна повышает его стойкость в хранении. В процессе промывки удаляются остатки пахты, которая является питательной средой для микроорганизмов. Кроме того, промывка позволяет регулировать массовую долю влаги в готовом продукте. Промывочная вода должна быть питьевого качества. Холодная вода заливается в маслобойку после слива пахты, при этом маслобойку работает на скорости в 10 об/мин. Промывку осуществляют дважды

8. Посолка масла. Посолка масла повышает стойкость масла при хранении. Содержание соли 0,8-1,2%. Поваренную соль просеивают и прокаливают. Сухую соль вносят в масляное зерно.

9. Механическая обработка масляного зерна. Проводится с целью объединения разрозненных зерен в пласт масла, имеющий однородную консистенцию и требуемое содержание влаги. Механическая обработка масла осуществляется при помощи вальцов или шнеков в маслоизготовителях непрерывного действия или при помощи лопастей в безвальцовых маслоизготовителях.

10. Расфасовка продукта Производится в гофрокороба, пергамент или кэшированную фольгу и другую тару.

Цель охлаждения и физического созревания сливок – перевести часть жира (не менее 32 – 35 %) в твёрдое состояние. При охлаждении сливок образуются центры кристаллизации и происходит частичное отвердевание глицеридов. Применяют длительный и ускоренный режим подготовки сливок к сбиванию. При длительном режиме сливки выдерживают от 5 до 20 ч при температуре массовой кристаллизации глицеридов молочного жира. Применяют одно- и многоступенчатое охлаждение. При одноступенчатом охлаждении сливки быстро охлаждают до температуры созревания и выдерживают при этой температуре до сбивания, при многоступенчатом сливки охлаждают поэтапно.

Сбивание сливок заключается в агрегации (слипании) жировых шариков, завершающейся образованием масляного зерна. Один из факторов получения масляного зерна — температура сбивания сливок. Она влияет на продолжительность их сбивания, жирность пахты и консистенцию масла. В производственных условиях сливки сбивают при 12 —16 °С. Продолжительность сбивания сливок зависит от способности их вспенивания и скорости разрушения образующейся пены. Для ускорения сбивания следует повысить пенистость сливок, понизить устойчивость образующейся пены и создать благоприятные условия для ее разрушения. Продолжительность сбивания сливок зависит также от массовой доли жира в них. С увеличением ее сокращается продолжительность сбивания сливок и повышается жирность пахты.

Промывка масляного зерна — операция, влияющая на вкус, запах, консистенцию масла и стойкость его при хранении. В соответствии с действующей технологической инструкцией промывка масляного зерна необязательна. При использовании высококачественных сливок плазма обладает высокой антиокислительной способностью. При выработке масла из сливок с выраженными кормовыми привкусом и запахом, концентрирующимися в плазме, промывка масляного зерна обязательна.

Масло солят сухим и мокрым (рассолом) способами. Для этого применяют поваренную соль экстра вакуумной выработки с кристаллами размером до 0,8 мм. Сухой способ применяют при использовании маслоизготовителей периодического действия, а мокрый — при использовании маслоизготовителей как периодического, так и непрерывного действия. При сухом способе соль вносят непосредственно в масляное зерно или в полуотжатый пласт. Преимущества посола в пласт: повышается степень использования соли до 97 %, уменьшается погрешность при расчете соли. При мокром посоле в продукт (масляное зерно, пласт) заранее вносят рассол из расчета 10—12л рассола на каждые 100 кг масла. Для приготовления рассола берут 1 кг соли на каждые 2,8л воды. Рассол пастеризуют, дают отстояться в течение 1 ч, затем фильтруют и охлаждают. При применении маслоизготовителей периодического действия рассол вносят после удаления пахты или промывной воды в количестве 10—15 % по отношению к массе масляного зерна (пласта) и врабатывают его при закрытых кранах в люке маслоизготовителя. После нескольких отжатий (8—15 раз) рассол сливают. Затем в маслоизготовитель вносят такое же количество оставшегося рассола и врабатывают его до получения требуемого содержания в масле. После этого рассол сливают и заканчивают обработку масла. Для посола в маслоизготовителях непрерывного действия рассол вносят дозирующими устройствами.

Механическую обработку масляного зерна применяют для формирования пласта масла из разрозненных частей масляного зерна, а также для равномерного смешения компонентов, усреднения со- става и пластификации продукта, что влияет на его вкус, консистенцию, стойкость при хранении и товарные показатели готового продукта. Механическую обработку масляного зерна начинают сразу после отжатия пахты или промывной воды. Показатель завершенности механической обработки — степень дисперсности плазмы на границе соприкосновения ее с жиром. Для масла, вырабатываемого сбиванием в маслоизготовителях как периодического, так и непрерывного действия, этот показатель составляет соответственно 1,28 и 1,37—1,41 м2/см3.

18) Описать сущность и охарактеризовать режимы физического созревания сливок. Привести современные представления о механизме маслообразования при сбивании. Перечислить факторы, влияющие на скорость сбивания, консистенцию масла и степень использования жира.

В основе процесса созревания лежат следующие явления.

- отвердевания и кристаллизация триглицеридов молочного жира.

- смещение адсорбционного равновесия в сливках и создание условий для частичного перехода веществ оболочки жирового шарика в плазму сливок.

Созревание способствует.

- создание благоприятных условий сбиванию.

- получение масла с хорошей пластичной консистенцией.

- уменьшение отхода жира в плазму.

Условием нормального маслообразования является наличие в сливках, идущих на сбивание, отвердевшего жира в количестве 30-35%.

Процессы, протекающие при созревании сливок зависят от следующих факторов:

- фракционного состава молочного жира.

- структуры и полиморфизма глицеридов.

РЕЖИМЫ СОЗРЕВАНИЯ.

Летний период J = 39 и выше, Т 4-6 С, не менее 5 ч. Зимний период J ниже 39, Т = 5-7 С, не менее 7 ч. В летний период в состав молочного жира входит больше легкоплавких глицеридов, точка плавления которых находится в зоне более высоких температур, поэтому сливки необходимо охладить до более низкой Т. В летний период сливки охлаждают до 13-15 С, затем сливки охлаждают до 4-6 С, что создает условия для кристаллизации низкоплавких триглицеридов. Далее подогревают до Т сбивания.

В зимний период содержится больше тугоплавких, что вызывает увеличение точки созревания жира. В производство сливочного масла предложены ступенчатые (модифицированные) режимы созревания. В зимний период сливки быстро охлаждают до 5-7 С, выдерживают 3 часа (создаются условия для низкоплавких триглицеридов), затем подогревают до 13-15 С и выдерживают не менее 3 часов (создаются условия для кристаллизации среднеплавких и высокоплавких триглицеридов). При зимних режимах наиболее предпочтительно производство масла периодическим сбиванием.

Механизм: Жир кристаллизуется в шариках послойно. Сначала образуется мономолекулярный кристаллический слой высокоплавких триглицеридов, затем кристаллизуются внутренние слои жира, накапливаясь один на другой, между ними заключен твердый жир. В молочном жире различают 7 фракций, выделенных по их плавкости и растворимости в органическом растворителе и ацетоне.

Первые 2 фракции белого цвета, кристаллические, Т плавления 40-50 С. Состоят из высокоплавких триглицеридов, стеарина и пальметиновых кислот.

3 белого цвета, кристаллическая АО сравнению с исходным жиром в ней пониженное содержание низкомолекулярных и ненасыщенных жирных кислот, увеличено содержание среднеплавких глицеридов. Составляет основу твердой фазы масла.

4 фракция полутвердая по свойствам и составу близка к цельному жиру.

5 фракция желтая мажущаяся. 6 и 7 желтые маслянистые жидкости различной Т плавления.

Вследствие отвердевания жира жировые шарики сжимаются, деформируются, принимают угловатую форму. Происходит нарушение адсорбционного равновесия оболочки. Переход части оболочечных веществ в плазму сливок, оболочки жировых шариков становятся более хрупкими, что облегчает их разрушении при сбивании сливок в масло.

При физическом созревании сливок происходит понижение заряда жировых шариков, их способность к отталкиванию уменьшается. Масло получается пластичной консистенции и хорошей термоустойчивости тогда, когда при созревании сливок в твердой фазе молочного жира будет достигнуто оптимальное соотношение между легкоплавкими и высокоплавкими группами глицеридов 2:1.

Скорость сбивания зависит от:

1. Скорость вращения маслоизготовителя.

Она должна обеспечить подъем сливок центробежной силой на возможно большую высоту с послдующим их падением под действием силы тяжести. При оптимальной скорости вращения ц/б ускорение должно приближаться, но не достигать ускорения силы тяжести. При превышении скорости сливки прижимаются ц/б силой к периферии и вращаются вместе с маслоизготовителем, поэтому не сбиваются.

Частоту вращения рабочей емкости маслоизготовителя можно определить по формуле: n = 0.4 / корень из R. R – радиус рабочей поверхности.

2. Степень наполнения.

Наиболее полное сбивание сливок достигается при наполнении маслоизготовителя на 40% его вместимости. Переполнение емкости затягивает процесс, так как уменьшается сила механических ударов и затрудняется образование пены. При недостаточном наполнении сбивание ускоряется, мелкие жировые шарики не успевают агрегироваться, остаются в пахте, что понижает степень использования жира.

3. Жирность сливок.

Оптимальная 32-35%. При повышении жирности сливок процесс сбивания затягивается, так как высокая вязкость препятствует отделению от стенок и падению сливок. При переработке сливок с повышенной массовой долей жира необходимо выбирать более низкую Т сбивания, чтобы обеспечить меньший отход жира в пахту (Т понижается на 1-2 С). При переработке сливок с пониженной жирностью 25-28% рекомендуется повышать Т сбивания на 1-2 С.

4. Созревание сливок.

Перезревшие сливки будут сбиваться медленнее.

Получится излишне грубое твердое масляное зерно, плохо удерживающие влагу.

Недозревшие сливки вызывают повышенный отход жира в пахту. При этом образуется масло мягкой консистенции, размер масляного зерна неравномерный, с захватом большого количества пахты внутрь.

Отсюда пороки – мажущаяся консистенция и повышенная массовая доля влаги.

5. Кислотность.

Переработка кислых сливок ускоряет процесс сбивания.

Наилучшие условия при рН 4,2. Белок плазмы находится в изоэлектрической точке, меньше явление отталкивания между жировыми шариками, т.к. они электронейтральны и меньше отход жира в пахту.

6. Т сбивания сливок.

Существует прямая зависимость между Т и продолжительностью сбивания с одной стороны и Т и жирностью пахту с другой стороны. При выработке масла с м.д.влаги 16% в летний период Т 8-10 С, в зимний 11-13 С. При выработке масла с повышенной м.д.влаги (любительское, крестьянское) Т повышается, чтобы зерно было более мягкое.

Хороший процесс сбивания характеризуется:

1. Продолжительностью сбивания 40-45 мин. Прирост Т в конце сбивания на 1-2 С выше вследствие перехода механической энергии в тепловую.

2. Качество масляного зерна. Сбивание можно считать законченным при получении масляного зерна 3-4 мм.

При правильно выбранном режиме сбивания зерно плотное, не слипающееся, напоминает разваренное зерно. Размеры зерна зависят от вида масла. Мелкое зерно 2-3 мм имеет большую суммарную поверхность и может удерживать большее количество пахты. В результате масло имеет повышенную массовую долю влаги и СОМО.

Для получения масла вологодского характерно крупное зерно 4-5 мм. Внутри масляного зерна находится диспергированная влага, она не удаляется в процессе обработки, масло получается с хорошим ароматом. С

3. Степень использования жира при сбивании, то есть количество жира, перешедшего в масло. W = (Мсл Жсл – Мп Жп) / (Мсл Жсл) 100%

Хорошая степень использования 99,3%. Согласно приказу 257 массовая доля жира в пахте не должна превышать 0,4% для способа сбивания, 0,7 % для способа непрерывного сбивания и 0,5% для СПВЖС.

Чтобы уменьшить процесс дробления жировых шариков при перекачивании рекомендуется использовать ротационные или поршневые насосы.

Использование жира зависит от состояния белковой фазы.

1. Жирность пахты понижается с увеличеснием содержания казеина в сливках.

2. Для увеличения степени использования жира в сливки вводят СаСl2 10-15 г на 100 кг сливок. СаСl2 способствует уменьшению гидратации белковых оболочек жировых шариков, снижает величину электрического заряда жировых шариков, уменьшает вязкость сливок, ускоряя процесс сбивани