Технология производства сливочного масла и продуктов из пахты. Учебное пособие для СПО
.pdfПриоритетные направления развития продуктов маслоделия.
В современных условиях к приоритетным направлениям развития отрасли в Российской Федерации следует отнести следующие:
−создание отечественной машиностроительной базы с сервисным обслуживанием;
−внедрение ресурсосберегающих технологий масла (производство масла пониженной жирности, масляных паст);
−производство масла и масляных паст функциональной направленности;
−выработка высококачественных спредов на специализированном оборудовании с использованием высококачественных заменителей молочного жира;
−рациональное использование вторичных ресурсов (обезжиренного молока и пахты).
1.2.Нормативные документы на продукты маслоделия
В области производства пищевых продуктов действуют два вида документов: технические регламенты Таможенного союза (ТР ТС), имеющие статус обязательного применения, национальные (ГОСТ Р) и межгосударственные стандарты (ГОСТ), технические условия (ТУ), стандарты организаций (СТО), имеющие статус добровольного применения.
Технические регламенты Таможенного союза. В 2011 г. были введены в действие ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», ТР ТС 024/2011 «Технический регламент на масложировую продукцию», в 2014 г. — ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочных продуктов». В настоящее время требования этих регламентов являются приоритетными на территории России.
Объектами технического регулирования ТР ТС 033/2013 являются:
−масло из коровьего молока;
−кислосливочное масло;
−сладкосливочное масло;
−пахта.
В области производства продуктов маслоделия определены следующие основные термины:
− масло из коровьего молока — молочный продукт или молочный составной продукт на эмульсионной жировой основе, преобладающей составной частью которой является молочный жир, который произведен из коровьего молока, молочных продуктов и (или) побочных продуктов переработки молока
11
путем отделения от них жировой фазы и равномерного распределения в ней молочной плазмы;
−сливочное масло — масло из коровьего молока, в котором массовая доля жира составляет не менее 50 %;
−сладкосливочное масло — сливочное масло, произведенное из пастеризованных сливок;
−кислосливочное масло — сливочное масло, произведенное из пастеризованных сливок с использованием молочнокислых микроорганизмов;
−сливочное подсырное масло — сливочное масло, произведенное из сливок, получаемых сепарированием подсырной сыворотки;
−пахта — побочный продукт переработки молока, полученный при производстве масла из коровьего молока;
−молочный продукт — пищевой продукт, который произведен из молока и (или) его составных частей и (или) молочных продуктов, с добавлением или без добавления побочных продуктов переработки молока (за исключением побочных продуктов переработки молока, полученных при производстве молокосодержащих продуктов) без использования немолочного жира и немолочного белка и в составе которого могут содержаться функционально необходимые для переработки молока компоненты (примеры масла из коровьего молока как молочного продукта: масло сливочное Вологодское, Традиционное, Крестьянское, Бутербродное).
Рис. 1. Классификация масла из коровьего молока
12
С учетом идентификационных показателей масла из коровьего молока, установленных в ТР ТС 033/2013, массовая доля жира в сливочном масле должна составлять 50 % и более.
Классификация масла. Классификация масла из коровьего молока (с учетом идентификационных показателей, включенных в ТР ТС 033/2013), представлена на рис. 1.
Документы по стандартизации на продукты маслоделия. Доказатель-
ной базой ТР ТС являются межгосударственные стандарты. В области производства масла из коровьего молока действуют следующие межгосударственные стандарты:
1. ГОСТ 32261-2013 «Масло сливочное. Технические условия» включает требования на следующие виды масла:
−Традиционное сладкосливочное (несоленое; соленое) и кислосливочное (несоленое; соленое);
−Любительское (сладкосливочное: несоленое и соленое) и кислосливочное (несоленое; соленое);
−Крестьянское сладкосливочное (несоленое; соленое); кислосливочное (несоленое; соленое).
2. ГОСТ 32262-2013 «Масло топленое и жир молочный. Технические условия» включает требования на следующие виды масла:
−масло топленое;
−жир молочный.
3. ГОСТ 32899-2014 «Масло сливочное с вкусовыми компонентами. Технические условия» включает требования на следующие виды масла:
−масло сливочное Закусочное;
−масло сливочное Шоколадное;
−масло сливочное Деликатесное;
−масло сливочное Десертное;
−масло сливочное Медовое.
Таблица 2
Документы, разработанные ВНИИМС, на некоторые виды сливочного масла из коровьего молока
Вид масла (массовая доля жира) |
Документ |
|
|
Масло сливочное «Русское поле» |
ТУ 9221-071-04610209-2003 |
(массовая доля жира — 75 %) |
и ТИ по производству |
|
|
13
Вид масла (массовая доля жира) |
Документ |
|
|
Масло сливочное «Эдельвейс» |
ТУ 9221-076-04610209-2003 |
(массовая доля жира — 52 %) |
и ТИ по производству |
|
|
Масло сливочное «Чистое поле» |
ТУ 9221-100-04610209-2005 |
(массовая доля жира — 54 %) |
и ТИ по производству |
|
|
Масло сливочное «Губернское» |
ТУ 9221-001-04610209-2005 |
(массовая доля жира — 70 %) |
и ТИ по производству |
|
|
Масло сливочное «Фабричное» |
ТУ 9221-047-04610209-2005 |
(массовая доля жира — 69 %) |
и ТИ по производству |
|
|
На некоторые виды масла разработаны технические условия или стандарты организаций (табл. 2).
Технологические инструкции. ВНИИМС разработаны Технологические инструкции (ТИ) по производству масла из коровьего молока.
Так, например, для удобства производителей ТИ к ГОСТ 32261–2013 разработаны в трех частях:
1.Часть 1. ТИ ГОСТ 32261-001. Технологические инструкции по производству сладкосливочного масла методом преобразования высокожирных сливок.
2.Часть 2. ТТИ ГОСТ 32261-002. Технологические инструкции по производству сладкосливочного масла методом сбивания сливок.
3.Часть 3. ТТИ ГОСТ 32261-003. Технологические инструкции по производству кислосливочного масла.
Каждая часть включает все разделы, необходимые для правильной организации процесса изготовления сливочного масла:
−требования к сырью;
−подробное описание технологического процесса;
−особенности нормализации состава продукта;
−порядок расчета рецептур для масла пониженной жирности и рекомендуемые нормы расхода сырья;
−перечень необходимого оборудования;
−вопросы производственного контроля, в том числе карту метрологического контроля;
−вопросы санитарной обработки оборудования;
−транспортирование и хранение.
ТИ к ГОСТ 32899-2014 разработаны отдельно на следующие виды масла: 1) ТИ ГОСТ 32899-001. Технологическая инструкция по производству масла Шоколадного (по классической схеме — из смеси сливок и вкусовых
14
компонентов и по рекомбинированной — из смеси сливочного масла, топленого масла, восстановленной молочной плазмы и вкусовых компонентов);
2)ТИ ГОСТ 32899-002. Технологическая инструкция по производству масла Десертного;
3)ТИ ГОСТ 32899-003. Технологическая инструкция по производству масла Закусочного;
4)ТИ ГОСТ 32899-004. Технологическая инструкция по производству масла Медового;
5)ТИ ГОСТ 32899-005. Технологическая инструкция по производству масла Деликатесного.
ТИ к ГОСТ 32262-2013 разработаны отдельно:
1)ТИ ГОСТ 32262-001. Технологическая инструкция по производству масла топленого;
2)ТИ ГОСТ 32262-002. Технологическая инструкция по производству молочного жира.
Наличие технологических инструкций, разработанных в соответствии с ГОСТ Р 52357-2005, значительно упрощает написание ТИ СТО или ТИ ТУ, так как потребует от разработчика документов только конкретизации отдельных положений ТИ к условиям собственного производства.
1.3. Методы производства сливочного масла
Особенностью отечественного маслоделия является использование двух принципиально различных методов производства сливочного масла:
1)метода сбивания сливок в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия (ПД и НД);
2)метода преобразования высокожирных сливок (ПВЖС).
Внастоящее время методом ПВЖС в Российской Федерации вырабатывают более 50 % сливочного масла, включая весь существующий ассортимент.
Вперспективе в связи с тенденцией расширения производства сливочного масла пониженной жирности и его аналогов, востребованность указанного метода изготовления значительно возрастет.
Преимущества и недостатки методов производства сливочного масла показаны в табл. 3.
Метод сбивания в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия рекомендуется для выработки масла:
−классической жирности — сладкосливочного и кислосливочного;
−подсырного.
15
Таблица 3
Преимущества и недостатки методов производства сливочного масла
Сбиванием сливок в маслоизготовителях |
Преобразованием |
||
|
|
высокожирных сливок |
|
ПД |
НД |
||
|
|
|
|
|
Преимущества |
||
|
|
|
|
Хорошая пластичность масла |
Отличное диспергирование плазмы |
||
|
|
(1–3 мкм). Низкая бактериальная об- |
|
|
|
||
|
|
семененность (весь процесс идет при |
|
Хорошая термоустойчивость |
высокой темпе ратуре, при втором |
||
сепарировании до полнительно извле- |
|||
|
|
||
|
|
каются загрязнения, в том числе со- |
|
|
|
матические клетки, микроорга низмы) |
|
|
|
|
|
Легко регулировать |
Высокая механизация |
Пониженное содержание воздуха |
|
и автоматизация произ- |
|||
однородность состава |
(0,3–0,8) × 10–5 объемных процента) |
||
водственных операций |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Возможность организа- |
Возможность фасования |
Экономное использование производ- |
|
ции производства различ- |
брикетами в процессе |
||
ственных площадей |
|||
ной мощности |
выработки масла |
||
|
|||
|
|
|
|
|
|
Кратковременность производствен- |
|
|
|
ного цикла (1–1,5 ч). Сравнительно |
|
|
|
меньший расход воды и холода. |
|
|
|
Возможность выработки практически |
|
– |
– |
всего существующего ассортимента |
|
масла (наличие промежуточного про- |
|||
|
|
||
|
|
дукта — ВЖС дает возможность со- |
|
|
|
ставлять различные смеси, применять |
|
|
|
различные наполнители, стабилиза- |
|
|
|
торы) |
|
|
|
|
|
|
Недостатки |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравнительно частые пороки — нетер- |
|
Длительность производственного цикла (сутки) |
моустойчивость масла и повышенное |
||
|
|
вытекание жидкого жира (6–12 %) |
|
|
|
||
Трудность выработки масла с повышенным содер- |
Недостаточная механизация производ- |
||
жанием плазмы и невозможность выработки масла |
ства (ручная мойка сепараторов для |
||
с вкусовыми наполнителями |
ВЖС) |
||
|
|
|
|
|
|
Отсутствие возможности фасовать |
|
Недостаточно хорошая дисперсность плазмы в мо- |
масло брикетами сразу после выработ- |
||
ки (при использовании цилиндриче- |
|||
нолите масла |
|
||
|
ских и пластинчатого маслообразова- |
||
|
|
||
|
|
телей). |
|
|
|
|
|
16
Сбиванием сливок в маслоизготовителях |
Преобразованием |
|||
|
|
|
высокожирных сливок |
|
ПД |
|
НД |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
В ряде новых моделей образователей |
|
|
|
|
можно масло сразу фасовать в потре- |
|
|
|
|
бительскую тару. |
|
|
|
|
||
Недостаточная механизация |
Сравнительно ча- |
Отсутствие автоматизации в опреде- |
||
производства (много ручного |
стый порок конси- |
лении и регулировании содержания |
||
труда) |
стенции «рыхлость» |
влаги в масле |
||
|
|
|
|
|
|
|
Высокое содержа- |
|
|
Повышенная обсемененность |
ние воздуха |
– |
||
масла микрофлорой |
(8–10) × 10–5 объем- |
|||
|
||||
|
|
ных процента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравнительно |
|
|
– |
повышенный отход |
– |
||
|
|
жира в пахту |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неравномерность |
|
|
– |
со става и качества |
– |
||
|
|
масла одной партии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Повышенная энер- |
|
|
– |
гоемкость техно- |
– |
||
|
|
логии |
|
|
|
|
|
|
|
Метод ПВЖС рекомендуется для выработки масла: Вологодского, с наполнителями, масла пониженной жирности.
Таблица 4
Технико-экономические показатели линий при выработке масла различными методами
|
Метод производства |
||
|
|
|
|
|
Сбивание сливок |
Преобразование |
|
Показатель |
в маслоизготовителях |
||
высокожирных сливок |
|||
|
непрерывного действия |
||
|
|
||
|
|
|
|
Производительность, кг/ч |
1 000 |
1 000 |
|
|
|
|
|
Количество обслуживающего |
3 |
1 |
|
персонала, человек |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Расход холода за цикл, кВт |
До 735 |
До 320 |
|
|
|
|
|
Расход пара за цикл, кг |
До 900 |
До 920 |
|
|
|
|
|
17
Сравнительный анализ технико-экономических показателей линий производительностью 1 000 кг масла в час представлен в табл. 4, производительностью 2 500 кг/ч — в табл. 5.
Таблица 5
Сравнительные характеристики технологий сливочного масла и оборудования для его производства
Показатель |
Сбивание сливок |
|
ПВЖС |
в маслоизготовителях НД |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Технико-экономические показатели1 |
|||
Расход электроэнергии |
|
|
|
с учетом работы холодиль- |
2 553 |
|
1 350 |
ных машин, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
Расход холода за цикл, кВт |
1 836 |
|
800 |
|
|
|
|
Расход пара за цикл, кг |
2 250 |
|
2 120 (с режимом регенерации) |
|
|
|
|
Расход воды питьевой |
24 |
|
5 |
за цикл, м3 |
|
||
|
|
|
|
Площадь, необходимая |
465 |
|
200 |
для размещения, м2 |
|
||
|
|
|
|
|
Часть операций |
|
Возможна полная |
Уровень автоматизации |
не автоматизируется ввиду |
|
|
|
автоматизация |
||
|
особенностей технологии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стоимость, евро (без НДС)2 |
1 100 000 |
|
302 600 |
Примечания: 1. Для линий на базе маслообразователей/маслоизготовителей производительностью 2 500 кг/ч.
2. Усредненная стоимость линии производства масла методом НС на базе маслоизготовителей западноевропейского производства и линии ОЛМАС-ПРО.
В соответствии с данными табл. 4 и 5 с точки зрения энергосбережения предпочтительным является метод ПВЖС.
Контрольные вопросы:
1.Что положено в основу классификации масла из коровьего молока?
2.Какие документы по стандартизации в области маслоделия являются доказательной базой технических регламентов Таможенного союза?
3.Какие структурные элементы включает типовая технологическая инструкция по производству масла?
18
4.Какие достоинства и недостатки имеет метод производства масла сбиванием сливок в маслоизготовителях непрерывного действия?
5.Какие преимущества имеет метод производства масла преобразованием высокожирных сливок?
ГЛАВА 2. ОБЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СЛИВОЧНОГО МАСЛА
2.1. Сырье для производства сливочного масла
Состав молока как сырья для производства масла. Для маслоделия ос-
новное значение имеет жировая дисперсия, где дисперсной фазой являются жировые шарики. Размер жировых шариков в молоке — от 0,1 до 10 мкм (средний — 3,5 мкм), количество жировых шариков в 1 мл молока — от 1,5 до 3 млрд.
Размер жировых шариков зависит от:
−породы коров;
−периода лактации;
−условий кормления и других факторов.
В процессе сепарирования молока в сливки переходят крупные жировые шарики более 1 мкм, более мелкие уходят в обезжиренное молоко и пахту.
Размер жировых шариков в сливках оказывает существенное влияние на степень использования жира (табл. 6).
Таблица 6
Влияние размера жировых шариков на степень использования жира при выработке масла
Размер жировых |
Степень использова- |
Размер жировых |
Степень использова- |
шариков, мкм |
ния жира, % |
шариков, мкм |
ния жира, % |
|
|
|
|
До 1 мкм |
0 |
4–5 |
94 |
|
|
|
|
1–2 |
33 |
5–6 |
96 |
|
|
|
|
2–3 |
68 |
6–8 |
97 |
|
|
|
|
3–4 |
78 |
Свыше 8 |
99 |
|
|
|
|
Таким образом, для маслоделия лучше использовать молоко тех пород коров, которое отличается большим размером жировых шариков.
19
Структура жирового шарика: глицериновое ядро, окруженное липопротеиновой оболочкой. Глицериновое ядро состоит, в основном, из триглицеридов, в небольшом количестве содержатся моно- и диглицериды, а также свободные жирные кислоты. По структуре триглицериды — это эфиры глицерина
имонокарбоновых жирных кислот.
Вглицеридах молочного жира обнаружено, по данным различных авторов, 140–169 жирных кислот различного строения. Однако лишь 15–28 жирных кислот встречаются в количестве более 1–5 % каждая, их называют основными. Остальные кислоты, найденные в количестве менее 1 % и виде следов, относятся к минорным.
Содержание жирных кислот в молочном жире непостоянно и зависит:
−от стадии лактации;
−от породы животных;
−от сезона года.
Физико-химические свойства жиров определяются количественным соотношением жирных кислот, входящих в его состав. Для их характеристики служат химические и физические числа жиров: число омыления (Кеттстофера), йодное число, число Рейхерта — Мейссля и др.
Оболочка жирового шарика содержит два слоя липопротеиновых комплексов. Внутренний слой по структуре подобен клеточным мембранам и представляет собой комплексное соединение оболочечного белка с фосфолипидами, он плотно прилегает к ядру, имеет толщину 6–10 нм и прочно удерживается на поверхности жирового шарика. Внешний слой оболочки образован липопротеиновыми комплексами диаметром 3–30 нм.
Оболочечный белок отличается гидрофобными свойствами и образованием двойного электрического слоя на поверхности. Таким образом, оболочка обеспечивает стабильность жировой дисперсии.
Краткая характеристика основных соединений, содержащихся в липидной фракции оболочек жирового шарика:
1. Фосфолипиды — липиды, содержащие фосфатную группу: лецитин (фосфатидилхолин), кефалин (фосфатидилэтаноламин), сфингомиелин (фосфосфингозин).
Молекулы фосфолипидов построены из двух частей:
−полярной — несущей электрические заряды (фосфатные группы);
−неполярной — двух углеводородных цепей.
Полярная часть ориентируется к жиру, неполярная — к плазме, благодаря этому фосфолипиды обладают эмульгирующей способностью. Кроме того, фосфолипиды обладают свойствами антиокислителей.
20
