Технология продуктов животного происхождения. Технология молока и молочных продуктов. Учебное пособие

Сгусток разливают в бязевые или лавсановые мешки размером 40 х 80 см, заполняя их приблизительно на70 % или на серпянку, натянутую на пресс-тележку.

Самопрессование продолжается не менее1 ч. После самопрессования на мешки или серпянку помещают металлическую пластину, на которую через специальную раму передается давление от винта пресса.

Прессование продолжают до достижения творогом стандартной массовой доли влаги, не более 10 ч. Для обезвоживания творожного сгустка вместо прессования в пресс-тележках можно применять трубчатые пресс-охладители и ротационные перфорированные барабаны.

Охлаждают творог до температуры 8-15 оС и направляют на фасовку. Фасованный творог при необходимости доохлаждают в холодильной камере до температуры не более 8 оС, после чего технологический процесс считается законченным и продукт -го тов к реализации.

Вопросы для самоконтроля

1.Какие требования предъявляют при приемке сырья для производства цельномолочных продуктов?

2.Что понимают под нормализацией молока? По каким показателям проводят нормализацию молока в технологиях цельномолочных продуктов?

3.Какими способами осуществляют нормализацию молочного сырья?

4.Какова цель стадии гомогенизации при производстве молочных продуктов?

5.В чем особенность проведения стадии гомогенизации для цельномолочных продуктов различной жирности? Приведите примеры.

6.Какие виды тепловой обработки применяют при производстве цельномолочных продуктов?

7.Какова цель стадий тепловой обработки в различных технологиях цельномолочных продуктов?

61

8.Приведите сравнительную характеристику режимов получения стерилизованных молока/сливок.

9.На какие группы условно делят кисломолочные напитки? В чем особенности получения этих групп напитков?

10.Приведите характеристику заквасок, применяемых в производстве цельномолочных продуктов.

11.Какие общие стадии производства кисломолочных продуктов?

12.Какими способами получают сметану? Приведите сравнительную характеристику этих способов.

13.Какими способами (по методу образования сгустка) можно получить творог?

14.Приведите традиционную технологию производства

творога.

15.В чем особенность получения творога раздельным спо-

собом?

3. Технология молочных консервов, сливочного масла, сыра

3.1.Технология молочных консервов

3.1.1.Виды молочных консервов и применяемое сырье

Молочные консервы - это продукты, полученные концентрированием молочного сырья без разделения сухого вещества сырья на составные части. В процессе концентрирования удаляется только влага. Отличительной особенностью технологии продуктов консервирования является обработка молочного сырья при возможно полном сохранении в обратимом состоянии.

В зависимости от принципа консервирования и способа концентрирования ассортимент молочных консервов систематизирован следующим образом (табл. 3).

62

В зависимости от вида продукта используют следующие виды молочного сырья: цельное и обезжиренное молоко, пахту, сливки, сыворотку, их смеси. В качестве консервирующего средства или вкусового наполнителя применяют сахарозу(сахарпесок). В целях обогащения продуктов вкусовыми наполнителями, повышения пищевой ценности и защитных факторов используют: какао-порошок, кофе, цикорий, муку, толокно, лактозу, набор витаминов, растительные масла и др.

Качество сырья и вспомогательных материалов должно соответствовать требованиям стандартов. Молоко для консервирования не должно иметь пороков вкуса и запаха, должно обладать высокой термоустойчивостью, рН и солевого равновесия.

3.1.2. Теоретические основы консервирования

Консервирование молочного сырья основано на абиозе (отсутствие жизни) и анабиозе (подавление жизни).

63

Принцип абиоза основан на тепловой стерилизации молока. В дополнение к тепловой стерилизации допускается использование сорбиновой кислоты и ее солей, которые безвредны для человека и оказывают сильное бактерицидное действие на дрожжи и плесени. Из способов обработки, основанных на анабиозе, для консервирования молочного сырья применяют замораживание воды, снижение активности и доступности воды и сушку продукта.

Торможение биохимических процессов замораживанием и хранение пищевых продуктов в замороженном состоянии основано на изменении фазового состояния воды. В замороженном состоянии вода не доступна для микроорганизмов.

Эффективная концентрация воды для жизнедеятельности микроорганизмов характеризуется показателем активности воды (αв).

αв = Р / Р0,

где Р - давление пара растворителя, Па; Р0 - давление водяного пара, Па.

Например, αв = 0,85, следовательно, продукт находится в состоянии равновесия с относительной влажностью воздуха 85 %. Влажность продукта при этом составляет15 %. Оптималь-

ное значение α для жизнедеятельности бактерий0,95-0,99, для

в

дрожжей и плесеней 0,65-0,88.

Показатель αв в молоке можно снизить сгущением, растворением различных веществ или одновременно и тем, и другим. При этом повышается осмотическое давление. Активность воды (αв) и осмотическое давление (Росм) связаны уравнением:

Росм = (R · T / V) · ln αв,

где R - универсальная газовая постоянная; Т - абсолютная температура; V - молярный объем растворителя.

Активность воды отражает внутреннее состояние продукта, осмотическое давление характеризует взаимодействие продукта с внешней средой. При производстве сгущенных молочных консервов для регулирования показателей αв и Росм одновременно со сгущением добавляют сахар-песок. Сахароза обладает высокой

64

растворимостью и не вступает в реакцию с составными частями молока (в частности, в реакцию меланоидинообразования).

Принцип ксероанабиоза основан на обезвоживании молока и молочного сырья в производстве сухих молочных продуктов. Суть принципа - удаление из консервируемого сырья всей свободной влаги, вследствие чего жизнедеятельность микроорганизмов подавляется. Связанная вода сохраняется, она не доступна для микроорганизмов и, кроме того, необходима для сохранения обратимости составных частей сухого вещества молока при восстановлении.

3.1.3. Общая схема производства молочных консервов

Общая схема производства молочных консервов в векторном виде приведена на рис. 11.

Оценка качества молока

↓

Учет массы молочного сырья

↓

Очистка молока

↓

Охлаждение

↓

Резервирование сырья

↓

Расчет компонентов и составление нормализованных смесей

↓

Тепловая обработка нормализованной смеси

↓

Сгущение

↓

Сушка (при производстве сухих молочных консервов)

↓

Охлаждение готового продукта

↓

Фасование

Рис.11. Общая векторная схема производства молочных консервов

65

При оценке качества молока определяют массовые доли сухого молочного остатка (СМО), сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), жира (Ж), титруемую кислотность, группу чистоты, класс микробиологической загрязненности, группу термоустойчивости по алкогольной пробе, отношение массовой доли

жира к массовой доле сухого обезжиренного сухого остатка (Ж/СОМО).

Учет массы. Принятое после оценки качества молоко формируют партиями, массы которых зависят от способа регулирования отношения Ж/СОМО в нем, способа и техники выпаривания. При периодическом способе производства партии формируют в соответствии с варкой; при непрерывно-поточном - партия молока может быть любой по массе, но точно известной в зависимости от вместимости емкостей хранения.

Очистка. Очищают молоко при помощи саморазгружающихся сепараторов-молокоочистителей при температуре5-10 °С, частота вращения барабана составляет 133 с-1. При этом выделяется 20-50 % микроорганизмов вместе с примесями. Более эффективное выделение микроорганизмов из молока достигается в сепараторах-бактериоотделителях (частота вращения барабана 250-300 с-1). Вместе с механическими примесями и микроорганизмами выделяются денатурированные предварительным нагреванием сывороточные белки, что повышает термоустойчивость молока. Однако этот способ энергоемкий, наблюдаются потери сухих веществ молока до0,18 %. При необходимости гомогенизации применяют сепараторы-диспергаторы, обеспечивающие диспергирование жировых шариков вместе с выделением из молока примесей и микроорганизмов. Этот способ менее энергоемкий и позволяет перейти на технологию с меньшим количеством технологических операций.

Охлаждение. В случае, когда срок хранения молока составляет не более 12 час, его охлаждают до температуры 4-8 °С. Если срок резервирования молока увеличивается до 2-3 сут, то молоко подвергают предварительной тепловой обработке при температуре 60-63 °С в течение 15 сек, затем очищают на сепара- торах-молокоочистителях при 30-40 °С и охлаждают до4-8 °С.

66

Физико-химические показатели молока не изменяются. Такой способ обработки желательно осуществлять уже на фермах.

Цель стадии резервирования - это организация производства определенного вида продукта и регулирование его состава. В процессе резервирования молоко периодически перемешивают и проверяют температуру и кислотность.

Расчет компонентов и составление нормализованных смесей. Согласно нормативным значениям показателей прЖи СОМОпр для вырабатываемых молочных консервов соотношение

колеблется в пределах0,159-3,3. Исходя из сущности концентрирования, для получения в каждом продукте заданного соотношения Жпр/СОМОпр необходимо обеспечить его в ис-

ходном сырье, т.е. Жисх/СОМОисх = Жпр/СОМОпр. Сущность составления нормализованных смесей заключается в изменении

фактического соотношения Ж /СОМО в цельном молоке до за-

м м

данного в продукте Жпр/СОМОпр.

Первоначально расчетным методом определяют состав нормализованной смеси. Затем готовят смесь либо путем смешивания цельного молока большими партиями или в потоке с соответствующим молочным компонентом, либо путем смешивания обезжиренного молока и сливок, полученных при сепарировании конкретной партии цельного молока в требуемых соотношениях. Составление нормализованных смесей зависит от способа выпаривания. При периодическом способе выпаривания смешивание цельного молока с соответствующим компонентом проводится или в емкостях до подачи смеси на тепловую обработку, или в процессе тепловой обработки и выпаривания. При непрерывнопоточном способе - нормализованная смесь обрабатывается в потоке, поэтому ее составляют до тепловой обработки и выпаривания.

Определение количества требуемой массы наполнителей и добавок проводят расчетным методом на основе специальных формул.

Тепловая обработка нормализованной смеси. Цель этой стадии - уничтожение микроорганизмов и инактивация ферментов при возможно полном сохранении исходных свойств и биологической ценности молочного сырья. Применяют следующие

67

режимы: первый режим - смесь нагревают до температуры 90-95 °С (без выдержки при этой температуре); второй - смесь нагревают до температуры 105-109 °С (без выдержки); третий режим происходит в две ступени - сначала смесь нагревают до температуры 85-87 °С, затем до температуры 120-130 °С (без выдержки). Выбор режима термообработки зависит от вида продукта, техники, способа тепловой обработки и сгущения, а также состава молока.

Сгущение. Суть стадии сгущения состоит в частичном удалении свободной воды при условии сохранения системы в текучем состоянии при заданной температуре. Существуют следующие способы удаления воды: криоконцентрирование, молекулярная фильтрация и выпаривание.

Криоконцентрирование - это удаление воды в замороженном виде. При этом массовая доля сухих веществ повышается до 30-40 %. Составные части молока изменяются незначительно.

Молекулярная фильтрация основана на удалении воды при помощи обратного осмоса через мембраны с диаметром пор 1-3 нм под давлением не более 5 МПа. Массовая доля сухих веществ цельного молока повышается до18 %, обезжиренного молока и сыворотки - до 30-35 %. Этот способ обеспечивает высокое качество продукта.

Выпаривание основано на парообразовании при температуре 45-83 °С в разреженном пространстве. В молочной промышленности применяют пленочные и циркуляционные вакуумвыпарные установки (ВВУ), которые состоят из одного или нескольких корпусов (ступеней). Более экономичными и выгодными по технологическим показателям являются многокорпусные ВВУ, где по мере перехода сгущаемого сырья из одного корпуса в другой массовая доля сухих веществ повышается, а температура выпаривания снижается. Этим обеспечивается наиболее полное сохранение исходных свойств молока. Пример температурного режима трехкорпусной ВВУ:

Массовая доля сухих веществ ( СВ, % ) → 18-25 → 25-35 → 35-50

68

В промышленности применяют циркуляционные и пленочные ВВУ. В циркуляционных установках выпаривание осуществляется из объема сгущаемого сырья, сгущенный продукт выпускают циклами (варками). Аппарат заполняют сырьем до рабочей вместимости, равной примерно 0,6 от объема испаряемой влаги в час. Продолжительность цикла колеблется от10 до 20 час. В пленочных ВВУ поступление сырья и выход продукта происходят в потоке. Выпариваемое сырье нагревается при нисходящем или восходящем движении его по поверхности нагрева пленкой толщиной 2-10 мм, при этом продолжительность теплового воздействия составляет 3-15 мин.

Изменение свойств молока зависит от кратности сгущения. Кратность сгущения (n) показывает, во сколько раз увеличилась массовая доля всего сухого вещества и любой составной ее части и соответственно уменьшилась масса исходного сырья. При

n < 2 вкус, цвет, запах молока существенно не изменяются; при n > 2 сгущенное молоко приобретает солено-сладкий вкус и слабокремовую окраску. Эти изменения обратимы и на текучесть продукта не влияют.

Сушка. Суть стадии заключается в удалении свободной влаги при обязательном соблюдении следующих условий:

-получения продукта заданной конечной влажности;

-свободной сыпучести продукта;

-минимального содержания в продукте свободного -по верхностного жира;

-требуемых полноты и скорости растворения продуктов при минимальных потерях.

Сушку молочных продуктов осуществляют следующими способами: распылительным в потоке горячего воздуха, в кипящем слое, контактным и в состоянии пены.

Сушку распылительным способом ведут на распылительных прямоточных сушилках и сушилках со смешанным движением воздуха и продукта, работающих в одноили двухстадийных режимах. Механизм распылительной сушки заключается в поли-

дисперсном распылении сгущенных смесей в потоке горячего воздуха, последующей сушке в нем распыленных частиц и выделении высушенных частиц из потока воздуха. Для прямоточных

69

сушилок температура поступающего воздуха составляет160-180 °С, для сушилок со смешанным движением воздуха и продукта - 140-170 °С. В прямоточных сушилках исключается перегрев, пересыхание и пригорание частиц, ограничивается возможность самовозгорания порошка. Одностадийный способ прост, малооперационен, но продукты имеют низкую скорость растворения, смачиваемость и невысокую объемную массу. Кроме того, этот способ энергоемок и затруднена интенсификация процесса.

Исключить эти недостатки позволяет применение двухстадийной сушки. На первой стадии продукт распыляется с помощью форсунок или диска, температура воздуха составляет 200220 °С. При достижении влажности продукта 6-9 %, придающей ему термопластические свойства и способствующей агломерации частиц, продукт выводится из камеры и досушивается в вибрационных конвективных сушилках. В этих сушилках молочный порошок переводится в псевдоожиженное состояние и высушивается в виде агломератов до конечной влажности в виброкипящем слое при температуре воздуха 80-90 °С.

При использовании контактного способа сушки продукт наносят на поверхность вальцов, имеющих температуру 105-130 °С в аппаратах, работающих при атмосферном давлении, и 50-60 °С в вакуумных сушилках. Продукт высыхает в виде пленки, ее срезают, размалывают, порошок охлаждают и фасуют. Таким способом сушат продукты с низким значением Ж/СОМО(обезжиренное молоко, сыворотку, пахту), т.к. при контакте с поверхностью температурой 105-130 °С до 90 % жира оказывается незащищенным белковой оболочкой.

Сублимационная сушка состоит в удалении влаги при разрежении (остаточное давление в сублиматоре13,3-133,3 Па) из предварительно замороженных продуктов. Замороженная вода без перехода в жидкое состояние испаряется. Оптимальная температура процесса составляет -25 °С. В готовых продуктах хорошо сохраняются вкус, аромат, структура, они хорошо восстанавливаются. Таким способом сушат микроорганизмы, закваски, кисломолочные продукты. Выживаемость микроорганизмов состав-

ляет 82-97 %.

70