Технология масла (теория и практика). Учебное пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВО

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

А.Н. ПОНОМАРЕВ, Е. И. МЕЛЬНИКОВА, Л.В. ГОЛУБЕВА, О.И. ДОЛМАТОВА

ТЕХНОЛОГИЯ МАСЛА

(ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА)

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

ВОРОНЕЖ

2015

1

УДК 637.233(076.5)

ББК Л 957я7

Т38

Научный редактор профессор Л.В. ГОЛУБЕВА

Р е ц е н з е н т ы:

кафедра технологии переработки мясных и молочных продуктов Оренбургского государственного университета;

д-р техн. наук И. А. ГЛОТОВА (Воронежский государственный аграрный университет

имени императора Петра I)

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Воронежского государственного университета инженерных технологий

Технология масла (теория и практика) [Текст] : учеб. пособие / Т38 А.Н. Пономарев, Е.И. Мельникова, Л. В. Голубева, О. И. Долматова; Воронеж. гос. ун-т инженерных технологий. – Воронеж : ВГУИТ,

2015. - 80 с.

ISBN 978-5-00032-141-6

Учебное пособие разработано в соответствии с требованиями ФГОС ВО подготовки выпускников по направлению19.03.03 – «Продукты питания животного происхождения». Оно предназначено для закрепления теоретических знаний дисциплины «Технология продуктов животного происхождения» цикла Б1.В.ОД.6.4. Даны теоретический материал, рекомендации по выполнению лабораторных работ, контрольные вопросы и задания.

ISBN 978-5-00032-141-6

© Пономарев А.Н., Мельникова Е.И., Голубева Л.В., Долматова О.И., 2015

© ФГБОУ ВО «Воронеж. гос. ун-т инж. технол.», 2015

Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежского государственного университета инженерных технологий, его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия университета запрещается.

2

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие разработано для студентов, обучающихся по направлению 19.03.03 – «Продукты питания животного происхождения».

Процесс изучения дисциплины «Технология продуктов животного происхождения» формирует у студентов следующие компетенции:

-способность обосновывать нормы расхода сырья и вспомогательных материалов при производстве продукции (ПК-7);

-способность организовывать технологический процесс

производства продуктов питания животного происхождения

(ПК-11); - способность разрабатывать порядок выполнения работ,

планы размещения технологического оборудования, технического оснащения и организации рабочих мест, рассчитывать производственные мощности и загрузку оборудования, рассчитывать нормативы материальных затрат(технические нормы расхода сырья, полуфабрикатов, материалов) (ПКв-1).

Издание состоит из 4 глав, содержащих теоретические сведения и лабораторные работы, методики их выполнения, а также контрольные вопросы и задания для проверки знаний.

3

Глава 1.

ТРЕБОВАНИЯ К СЫРЬЮ

Осваиваемая компетенция - ПК-11

Сливки-сырье – сливки, произведенные из молока и предназначенные для промышленной переработки(ГОСТ Р 534352009).

Сырые сливки – сливки, не подвергавшиеся термической обработке при температуре более45 °С (Таможенный Союз. Технический регламент «О безопасности молока и молочных продуктов» № 033/2013 : [принят Решением Совета Евразийской экономической комиссии 9 октября 2013 г. № 67]).

Характеристика и состав сливок. Сливки являются по-

лидисперсной многофазной системой, включающей грубую дисперсию молочного жира, тонкую коллоидную систему казеиновых частиц, дисперсию липопротеиновых частиц, молекулярные растворы сывороточных белков, низкомолекулярных азотистых соединений лактозы, солей и др. Состоят сливки из тех же компонентов, что и молоко, но с другим соотношением между жировой фазой и плазмой(нежировыми компонентами), вследствие чего физико-химические свойства молока и сливок(вязкость, кислотность, дисперсность жировой фазы и др.) существенно различаются.

Средний размер жировых шариков в сливках колеблется от 0,1 до 8,5 - 10 мкм. Он значительно больше, чем в молоке, а расстояние между ними соответственно меньше. Это результат того, что мелкие жировые шарики (менее 1 мкм) в процессе сепарирования переходят в обезжиренное молоко. Размер жировых шариков в сливках оказывает существенное влияние на процесс масло-образования и степень использования жира.

Массовая доля компонентов в сливках, используемых в производстве сливочного масла, приведена в табл. 1.

Важный технологический показатель сливок– устойчивость в них жировой дисперсии, которая зависит от размера жировых шариков, их концентрации и других факторов.

4

Диапазон массовой доли жира в сливках очень велик. Соответственно в них различается соотношение компонентов и свойства, объединяющим фактором является общность физической структуры.

Одним из основных показателей, характеризующих устойчивость жировой дисперсии в сливках, при равнозначных условиях является «свободное» расстояние между жировыми шариками, указывающее путь, который должен пройти жировой шарик до столкновения с другим.

С увеличением этого пути увеличиваются энергетические затраты на преодоление сопротивления среды движению жиро-

5

вых шариков и возрастает устойчивость сливок как дисперсной системы. Определить «свободное расстояние» между жировыми шариками представляется возможным, используя уравнения П. Вальстра и П. Классена:

ls = d × 3,73 - 3 M , d

где М - объемное содержание жира в сливках; d - диаметр жировых шариков.

На основе систематизации состава и свойств сливок неод-

молочного жира с массовой долей от10 до 45 %. При равномерном распределении жировые шарики в объеме этих сливок не соприкасаются, свободное расстояние между ними составляет до 1 мкм и больше.

Сливки повышенной массовой доли жирадисперсии, содержащие молочного жира от46 до 60 – 61 % . Часть жировых шариков в сливках повышенной массовой доли жира находится в постоянном контакте друг с другом при их равномерном распределении в объеме. При этом мелкие жировые шарики могут свободно располагаться между крупными, не испытывая давления вследствие отсутствия полного контакта всех частиц.

61 – 61,5 %. В высокожирных сливках практически все жировые шарики соприкасаются друг с другом, а при массовой доле жира в них более 72,5 – 74 % находятся в деформированном состоянии. Толщина прослоек плазмы, состоящих из гидратированных оболочек жировых шариков, равна 30 нм. При массовой доле жира в дисперсии 91 – 95 % прослойки плазмы достигают критической толщины, дисперсии при этом разрушаются. Высокожирные

6

сливки существуют только при температурных условиях, когда жир находится в расплавленном состоянии.

Физико-химические свойства сливок. Характерные показа-

тели сливок – вязкость и тиксотропность, плотность, поверхностное натяжение, кислотность, температура замерзания.

Вязкость сливок определяется их составом, температурой и скоростью деформации.

Тиксотропные свойства в сливках с повышенной массовой долей жира, по данным Д. Качераускиса и др., выражены слабее, чем в низкожирных.

Плотность сливок характеризует их физическое состояние и может быть использована в качестве показателя их натуральности. С повышением температуры сливок и увеличением в них массовой доли жира их плотность уменьшается.

Поверхностное натяжение характеризует величину свободной энергии, отнесенной к единице поверхности раздела фаз. Поверхностное натяжение молока и сливок не является постоянной величиной, а изменяется в зависимости от ряда факторов.

Кислотность сливок характеризует их свежесть, зависит от кислотности исходного молока. Отношение кислотности сливок к кислотности сепарируемого молока прямо пропорционально массе в них плазмы, т. е. зависит от их нежировой части.

Кислотность сливок, как и молока, измеряют в единицах титруемой кислотности (градусах Тернера) или активной - рН.

Активная кислотность (рН) сливок зависит от величины рН молока, которая для нормального свежего молока, по усредненным данным, составляет ~ 6,6.

Температура замерзания (молока и сливок) зависит от массовой доли в их плазме лактозы и минеральных солей, находящихся в молекулярном или ионном состояниях и др.; для молока она колеблется от минус 0,525 до минус 0,570 °С. При массовой доли в сливках сухих веществ10 и 35 % плазма в них замерзает при минус 0,6 и минус 3,0 °С, соответственно.

Сортировка сливок – один из самых основных методов обеспечения высокого качества сливок. Для контроля состава и качества сливок при сортировке применяют органолептическую оценку и лабораторные исследования.

7

Сорт сливок устанавливается в соответствии с показателями ГОСТ Р53435-2009 «Сливки-сырье. Технические условия», приведенными в табл. 2 – 5.

Таблица 2

Органолептические показатели сливок

Пр им е ч а ние . Сливки второго сорта допускаются к переработке на топленое масло, после дополнительной технологической обработки и/или высокотемпературной пастеризации – на другие продукты.

8

Таблица 5

Титруемая кислотность сливок в зависимости от массовой доли жира

Пр им е ч а ния . 1. Нижний предел кислотности сливок предусмотрен во избежание раскисления сливок.

2. Сливки второго сорта допускаются к переработке на топленое масло, после оценки их термоустойчивости и последующей пастеризации и оценки ее эффективности– на другие продукты в соответствии с требованиями законодательства РФ в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

Пр им е ч а ние . Сливки с уровнем бактериальной обсемененности выше первого сорта, но не более 2·107 КОЕ/см3 допускаются к приемке вторым сортом с последующей переработкой на топленое масло или после двойной пастеризации и оценки ее эффективности на другие продукты в соответствии с тре-

бованиями законодательства РФ в области обеспечения - санитарно эпидемиологического благополучия населения. После пастеризации такие сливки по микробиологическим показателям должны соответствовать требованиям, установленным для пастеризованных сливок согласно ГОСТ Р 53435-2009.

9

Показатели идентификации сырых сливок из коровьего молока согласно Технического регламента«О безопасности молока и молочных продуктов» № 033/2013 приведены в табл. 7.

Таблица 7

Показатели идентификации сырых сливок из коровьего молока

Рациональные методы обработки сливок в маслоделии.

Одной из основных технологических операций в современном маслоделии является пастеризация сливок (в отдельных случаях в сочетании с вакуумной обработкой).

Пастеризация сливок предназначена для полного уничтожения патогенных микроорганизмов и максимально всей остальной микрофлоры, инактивации ферментов, ускоряющих порчу продукта. Эффективность пастеризации ln τ (в %) обеспечивается правильностью выбора температуры нагревания сливок и продолжительностью выдержки их при этой температуре. Зависимость между этими показателями, предложенная Г. А. Куком, имеет вид

ln τ = A·B·t,

где τ - продолжительность пребывания сливок в пастеризаторе при заданной температуре, необходимая для уничтожения микроорганизмов; А и В - постоянные величины, зависящие от устойчивости микроорганизмов к тепловым воздействиям и от среды, в которой они находятся(для молока А = 36,68; В = 0,48);

t- температура продукта, °С.

Впоследние годы при пастеризации сливок применяют исключительно высокотемпературный нагрев - без выдержки.

10