Технология продуктов животного происхождения. Технология молока и молочных продуктов. Лабораторный практикум. В 2 частях. Ч.1. Учебное пособие

пастеризацию, либо на попадание сырого молока после тепловой обработки. Так как температурный максимум разрушения фосфатазы выше температурного максимума уничтожения патогенных микроорганизмов и токсинов, то отрицательная реакция на фосфатазу надежно защищает потребителя от возможности распространения болезней через молоко и молочные продукты.

Фермент пероксидаза более термоустойчив. Он разрушается при температуре 75 оС с выдержкой 10 мин, при 80 оС - с выдержкой 20 – 30 с или 85 оС без выдержки, поэтому по пробе на пероксидазу

можно определить эффективность только высокотемпературной пастеризации.

Термоустойчивость молока устанавливают алкогольной, кальциевой, тепловой и другими пробами.

Алкогольная проба. Это основной метод, применяемый в настоящее время на молочных заводах для контроля термоустойчивости молока и сливок. Метод основан на денатурации и коагуляции белков молока под действием этилового спирта определенной концентрации. По результатам пробы можно судить об изменении молока при тепловой обработке.

Для проведения анализа в сухие чашки Петри наливают по 2 см3 исследуемого молока и такие же объемы этилового спирта разной концентрации. Содержимое чашек перемешивают круговыми движениями и через 2 мин проверяют состояние молока. Если на дне чашки Петри не появились хлопья белков, считается, что молоко выдержало алкогольную пробу, если появились мелкие или крупные хлопья – молоко имеет пониженную стойкость к нагреванию.

В зависимости от того, какую концентрацию этилового спирта выдержало молоко(без осаждения хлопьев белка), его подразделяют на группы, представленные в табл. 1. Молоко I и II группы наиболее термоустойчивы.

21

Проба на кипячение. В коническую колбу на 50 см3 наливают 10-20 см3 исследуемого молока и доводят на электрической плитке до кипения, кипятят в течение 1 мин. Наблюдают за появлением хлопьев или сгустков свернувшегося белка. Если таковые отсутствуют, молоко пригодно для тепловой обработки.

Хлоркальциевая проба. В пробирку отмеривают пипеткой 10 см3 молока и 0,5 см3 раствора хлорида кальция с массовой долей 1 %, тщательно перемешивают содержимое и помещают пробирку в кипящую баню на 5 мин. После этого вынимают, охлаждают и наблюдают, образовались ли в пробирке хлопья белка. Видимая коагуляция белка свидетельствует о том, что молоко не термоустойчивое. В термоустойчивом молоке не наблюдается образования хлопьев белка.

Порядок выполнения работы

1. Изучить устройство сепаратора, а также правила эксплуатации, сборки, разборки. Сепаратор подготовить к работе согласно инструкции (приложение). Для проверки правильности сборки сепаратора и его прогрева через сепаратор пропустить 3-5 дм3 воды температурой 50 °С.

2.В молоке, предназначенном для сепарирования, определить массовую долю жира и кислотность, взвесить.

3.Молоко кислотностью не выше 22 °Т нагреть до температуры 35-45 °С и просепарировать.

4.По окончании работы все детали сепаратора промыть в указанной ниже последовательности:

- ополоснуть теплой водой; - промыть раствором кальцинированной соды с массовой

долей 0,5 % при температуре 50 – 55 °С; - ополоснуть теплой водой.

5.Взвесить полученное обезжиренное молоко и сливки, определить в них массовую долю жира, а также средний размер жировых шариков в обезжиренном молоке.

6.Результаты оформить в табл. 2. Сделать вывод об эффективности проведенного процесса.

22

Таблица 2

Результаты проведенных исследований

7.В сыром молоке определить кислотность, термоустойчивость, наличие ферментов фосфотазы и пероксидазы, общую бактериальную обсемененность.

8.Исследовать влияние различных режимов на эффективность пастеризации молока. Для этого пробу молока разделить на

3 части, провести пастеризацию при следующих режимах: образец № 1 – температура 65 оС с выдержкой 30 мин; образец № 2 – температура 76 оС с выдержкой 20 с; образец № 3 – температура 85 оС без выдержки.

9.Оценить эффективность тепловой обработки в каждой из проб молока. Для этого в пастеризованном молоке определить общую бактериальную обсемененность, наличие фосфотазы и пероксидазы. Параллельно определить эффективность пастеризации в контрольном образце.

10.Результаты оформить в виде табл. 3. Сделать вывод о проведенных исследованиях.

-по алкогольной пробе

-по хлоркальциевой пробе

-по пробе на кипячение Наличие фосфотазы Наличие пероксидазы

23

Контрольные вопросы

1.Какова цель сепарирования в технологических процессах различных молочных продуктов?

2.В чем сущность разделения молока на сливки и обезжиренное молоко под действием центробежной силы?

3.Какие факторы влияют на эффективность сепарирования

молока?

4.Каковы конструктивные особенности сепараторовсливкоотделителей?

5.Что такое пастеризация? Каково назначение пастеризации молока?

6.Какие существуют режимы пастеризации молока при производстве различных молочных продуктов?

7.Какие изменения происходят в молоке в результате его тепловой обработки?

Лабораторная работа № 3.

ВЫРАБОТКА МОЛОКА ПАСТЕРИЗОВАННОГО

Цель работы: ознакомиться с технологическим процессом производства молока пастеризованного; выработать и оценить качество готового продукта.

Материалы и реактивы: молоко объемом 1 дм3; кислота серная плотностью 1810 − 1820 кг/м3; спирт изоамиловый; жи-

химический стакан вместимостью 150-200 см3, химический стакан вместимостью 500-1000 дм3; пипетка на 20 см3; 2 % раствор фенолфталеина; 0,1 моль/дм3 раствор гидроксида натрия, раствор

24

сульфата кобальта с массовой долей 2,5 %; термометр лабораторный; цилиндр, ареометр для молока.

Теоретические сведения

Пастеризованное молоко представляет собой однородную жидкость без осадка и отстоя сливок. Оно имеет чистый вкус и запах, без посторонних, не свойственных свежему молоку, привкусов и запахов. Цвет – белый, со слегка желтоватым оттенком. Пастеризованное молоко вырабатывается из нормализованного по массовой доле жира или сухих веществ молока, подвергнутого тепловой обработке, а затем охлажденного (рисунок).

Высокое качество питьевого молока и стойкость его при хранении обусловливается высоким качеством сырья. Сырьем для выработки различных видов питьевого молока служит молоко цельное, отвечающее требованием ГОСТ 31449-2013, кислотностью не выше 21 оТ; сливки из коровьего молока с массовой долей жира не более 30 % жира, кислотностью плазмы не выше 24 ºТ; молоко обезжиренное кислотностью не выше19 ºТ; сухое цельное и обезжиренное молоко высшего сорта, полученное распылительной сушкой; различные вкусовые и ароматические наполнители и витамины.

Отобранное по качеству молоко нормализуют по массовой доле жира. Нормализацию проводят двумя способами: смешением и в потоке. Нормализованное по массовой доле жира молоко подогревают до 40-45 °С и очищают на центробежных молокоочистителях.

Цель очистки молокаудалить различные механические примеси, которые не только загрязняют продукт, но и создают благоприятные условия для развития микроорганизмов, а также защищают микроорганизмы от действия температур при пастеризации молока.

25

Рисунок. Технологическая схема производства молока пастеризован-

ного

Молоко затем подогревается до 60-65 °C и гомогенизируется. Цель гомогенизации – раздробление жировых шариков на более мелкие, равномерное распределение их в молоке, при этом улучшается однородность продукта, повышается его вязкость, а способность к отстаиванию сливок, развитию окислительных процессов в гомогенизированном молоке значительно уменьшается. Также гомогенизированное молоко легче и полнее усваивается, так как молочный жир в нем тонко диспергирован.

После гомогенизации молоко пастеризуют при температуре (76±2) °C с выдержкой 20 с. Цель пастеризации – уничтожение болезнетворных микроорганизмов и резкое снижение общего количества бактерий, находящихся в молоке и вызывающих его порчу. Спороносная микрофлора при пастеризации не уничтожа-

26

ется, но активность прорастания спор резко снижается. При этом должно быть достигнуто наиболее полное сохранение составных частей молока.

После пастеризации молоко охлаждают до (4-6) °C и разливают в упаковку. Молоко до розлива может хранится не более

6 ч.

изготовителе не более 18 ч.

Продуктовый расчет молока пастеризованного

Определить потребность в сырье для производства2000 кг молока пастеризованного с массовой долей жира 2,5 %.

По массе готового продукта определим массу нормализованного молока с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и фасовании по формуле

Мн = Мгп . Р/ 1000 ,

где Мн – масса нормализованного молока, кг ; Мгп – масса готового продукта, кг;

Р – норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта, кг/т, по приказу № 1025;

Мн = 2000 ·1011,5 / 1000 = 2023 кг.

Массовую долю жира в нормализованном молоке рассчитаем по формуле

Жн = Жгп + 0,05,

где Жн, Жгп – соответственно массовая доля жира в нормализованной смеси и в готовом продукте, %.

27

Жн = 2,5 + 0,05 = 2,55 %.

Так как массовая доля жира в нормализованном молоке меньше, чем в цельном молоке, проведем процесс нормализации с обезжиренным молоком по формуле

Мц = Мн ( Жн – Жо) / (Жц – Жо),

где Мц – масса цельного молока, кг; Жо, Жс, Жц – массовая доля жира в молоке обезжиренном,

сливках, молоке цельном, %;

Мц = 2023 (2,55 – 0,05)/(3,6 – 0,05) = 1424,6 кг.

Необходимую массу обезжиренного молока М определим

о

по формуле

Мо = Мн (Жц – Жн)/ (Жц – Жо),

Мо = 2023 (3,6 – 2,55)/(3,6 – 0,05) = 598,4 кг.

Найдем массу цельного молока для получения 598,4 кг молока обезжиренного в результате сепарирования по формуле

Мц = Мо (Жс – Жо) 100/(Жс – Жц) (100 – П1),

где П1 - потери обезжиренного молока при сепарировании, %.

Мц =598,4(21 – 0,05)100/(21 – 3,6)(100 – 0,4) =723,8 кг.

Масса сливок, полученная при сепарировании молока цельного, рассчитывается по формуле

Мс = Мц (Жц – Жо) (100 – П)/(Жс – Жо)100,

Мс = 723,8 (3,6 – 0,05) (100 – 0,32)/(21 – 0,05)100 = 121,7 кг.

28

Рассмотрим методики продуктовых расчетов при производстве восстановленных молочных продуктов: молока цельного и молока обезжиренного.

Продуктовый расчет молока цельного восстановленного

Найдем массу сухого цельного молока Ссух.ц, необходимую для получения 1000 кг пастеризованного молока, при следующих показателях:

норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта

(кг/т) Р = 1012,6 кг;

растворимость сухого цельного молока R = 98 %;

Жгп = 3,2 %; Жсух.ц = 25,5 %.

Рассчитаем массу (закладка) сухого молока С с массо-

сух.ц

вой долей жира 25 или 20 % с учетом его фактической растворимости, кг на 1 т восстановленного молока по формуле

Ссух.ц = 100 Р Жгп /R Жсух.ц ,

где Р – норма расхода сырья на 1 т пастеризованного молока с учетом потерь при100 % растворимости сухих молочных продуктов, принимается в соответствии с приказом № 1025, кг/т;

R – фактическая растворимость сухого цельного молока в воде, используемой предприятием для восстановления молока, %;

Жгп – массовая доля жира в восстановленном молоке, %; Жсух.ц – фактическая массовая доля жира в сухом цельном

молоке, %;

Ссух.ц = 1012,6 ∙3,2 ∙100/98 ∙ 25,5 = 129,7 кг.

Определим массу воды В (кг на 1000 кг продукта), необходимой для восстановления сухого цельного молока, по формуле

В= Р – Ссух.ц R/100,

В= 1012,6 – 129,7 . 98 /100 = 886 кг.

29

сухого цельного молока…………………………129,7 кг воды питьевой……………………………………886,0 кг Итого………………………………………….….1015,7 кг Выход готового продукта………………………1000,0 кг

В случае когда необходимо получить молоко цельное восстановленное из сухих сливок и обезжиренного сухого молока выполняют расчеты по следующей методике.

Условия для расчета: Р = 1012,6 кг; Rс = 98 %; Жгп = 3,2 %;

Жс = 43 %; Rо = 98 %.

Масса сухих сливок С с учетом фактической растворимо-

с

сти и массовой доли жира, кг на 1 т восстановленного молока определяется по формуле

Сс = 100 Р Жгп / Rс Жс ,

где Жс – фактическая массовая доля жира в сухих сливках, %;

Сс = 1012,6 ∙ 3,2∙100/98∙43 = 76,93 кг.

Определим массу сухого обезжиренного молока С , не-

сух.об

обходимую для получения1 т пастеризованного молока, по формуле

Ссух.об = 46,5∙100/98 = 47,45 кг.

Массу воды В при выработке пастеризованного молока из сухого обезжиренного молока и сухих сливок рассчитывают по формуле

В = Р – Ссух.об Rо /100 – Сс Rс/100,

30