Технология производства сливочного масла и продуктов из пахты. Учебное пособие для СПО

2. Холестерин выполняет важные функции в организме:

−обезвреживает ядовитые вещества крови;

−участвует в образовании и превращениях жирных кислот, витамина D3, половых гормонов.

Таким образом, холестерин молочного жира — это физиологически необходимое для организма человека вещество, которое является предшественником некоторых гормонов и участвует в процессе кроветворения, но при нарушении обмена веществ может стать причиной атеросклероза.

3. Каротины — обуславливают желтую окраску молочного жира, летом содержание их 0,3–0,6 мг/кг, зимой — 0,05–0,2 мг/кг.

4. Жирорастворимые витамины (в основном А).

Белковые компоненты оболочки жирового шарика характеризуются необычной для белков нерастворимостью во многих буферных системах, отличаются от белков молока аминокислотным составом (содержит меньше лизина, валина, лейцина, глютаминовой и аспарагиновой кислот и больше аргинина).

Оболочечный белок содержит значительное количество гликопротеидов. Следовательно, рассмотрев все структурные компоненты оболочки жиро-

вых шариков, можно объяснить стабильность жировой эмульсии молока:

−во-первых, на поверхности жировых шариков создается суммарный отрицательный заряд, так как оболочка жировых шариков содержит полярные группы, такие как фосфатные группы фосфолипидов, карбоксильные группы, аминогруппы белковых и углеводных компонентов. К отрицательно заряженным группам присоединяются катионы Са+2, Мg+2 и др. В результате образуется двойной электрический слой, между шариками жира действуют электростатические силы отталкивания. Дополнительное стабилизирующее действие оказывает гидратная оболочка, образующаяся вокруг полярных групп;

−во-вторых, оболочки жировых шариков обладают повышенной структурной вязкостью, механической прочностью и упругостью, а следовательно, могут служить структурно-механическим барьером, препятствующим слиянию шариков.

Стабильность жировой эмульсии несколько снижается при перемешивании, охлаждении и тепловой обработке молока или сливок.

При производстве масла будет ставиться задача — разрушить стабильную жировую эмульсию.

В молоке содержится около 20 различных ферментов. Для маслоделия наиболее важное значение имеет липаза.

21

Липаза может быть:

−нативной (поступает в молоко из крови животного), она инактивируется при 75–80 °С;

−бактериальной (выделяется посторонней микрофлорой молока — микрококками, дрожжами, плесневыми грибами, S. aureus и др.), она инактивируется при 75–90 °С.

Наибольшую опасность представляет липаза бактериального происхождения, так как она более активна и более термостойка.

Результат действия липазы — прогорклый вкус молока и масла вследствие выделения летучих жирных кислот при гидролизе молочного жира (масляной, капроновой, каприловой, каприновой).

В маститном и стародойном молоке наблюдается повышенное содержание липазы.

Молоко коровье сырое и сливки сырые — основные виды сырья для масла.

Для производства Традиционного, Любительского и Крестьянского масла используют следующее сырье и пищевые добавки:

−молоко коровье сырое по ГОСТ 31449-2013 или ГОСТ Р 52054-2003;

−сливки с массовой долей жира от 25,0 до 45 % и титруемой кислотностью не более 19,0 °Т или по ГОСТ 34355-2017;

−молоко обезжиренное-сырье по ГОСТ 31658-2012 без посторонних привкусов и запахов, кислотностью не более 19 °Т;

−пахта, полученная при производстве сладкосливочного масла, кислотностью не более 19,0 °Т по ГОСТ 34354-2017;

−молоко цельное сухое по ГОСТ 33629-2015; ГОСТ Р 52791-2007 (для нормализации);

−молоко сухое обезжиренное по ГОСТ 33629-2015; ГОСТ Р 52791-2007 (для нормализации);

−соль поваренная пищевая по ГОСТ Р 51574-2018, не ниже сорта экстра, молотая, нейодированная;

−краситель пищевой β-каротин (Е160а) по действующим нормативным или техническим документам изготовителя.

Для производства всех остальных видов масла дополнительно можно использовать следующее сырье и пищевые добавки:

−витамины: витамин А по ГОСТ 10626-76, витамин Е, витамин D по действующим нормативным или техническим документам изготовителя;

−консерванты: кислота сорбиновая (Е200), кислота бензойная (Е210), натриевая, калиевая и кальциевая соли сорбиновой кислоты (Е201–203), натри-

22

евая соль бензойной кислоты (Е211) по действующим нормативным или техническим документам изготовителя;

−ароматизаторы пищевые натуральные и (или) идентичные натуральным по ГОСТ 32049-2013 или по действующим нормативным или техническим документам изготовителя;

−стабилизаторы консистенции и эмульгаторы по действующим нормативным или техническим документам изготовителя.

Сырье и пищевые добавки, используемые для производства масла, по показателям безопасности не должны превышать норм, установленных техническими регламентами Таможенного союза.

2.2.Охлаждение и резервирование молока и сливок

«После доения сельскохозяйственных животных сырое молоко быть очищено и охлаждено до температуры (4 ± 2) °С в течение не более 2 ч.

Во время перевозки охлажденных сырого молока и сырых сливок к месту переработки, на момент начала переработки их температура не должна превышать 10 °С.

На предприятии производят охлаждение молока до температуры (4 ± 2) °С и хранят при этой температуре не более 36 ч (включая время перевозки).

Сырые сливки при поступлении на предприятие охлаждают до температуры не выше 8 °С и хранят не более 36 ч (включая время перевозки).

При охлаждении сырого молока происходит изменение качественного состава микрофлоры: замедляется рост мезофильных и термофильных микроорганизмов и начинают преобладать психрофильные бактерии, которые способны размножаться при температуре 0–5 °С, т.е. возможность микробиологической порчи молока не исключена. Более того, психрофильные микроорганизмы выделяют термостабильные протеолитические и липолитические ферменты, которые способны сохранять свою активность даже после тепловой обработки и ухудшать качество масла. Учитывая это, целесообразно исключить длительное резервирование молока и сливок при пониженных температурах».

2.3. Подогрев и сепарирование молока

Сливки для выработки масла на предприятии-изготовителе получают сепарированием молока после его накопления в количестве, обеспечивающем непрерывную работу сепаратора.

23

Молоко рекомендуется сепарировать отдельными партиями, сформированными с учетом его качества, а получаемые при этом сливки резервировать в разных емкостях.

Сепарируют молоко при температуре 35–55 °С. Кислотность его не должна превышать 21 °Т. При этом вязкость молока уменьшается почти в два раза по сравнению с холодным молоком. Повышение температуры сепарирования выше указанной нецелесообразно, так как это может привести к появлению хлопьев за счет денатурации сывороточных белков и агломерации их с казеином, что может стать причиной быстрого заполнения грязевого пространства сепаратора слизью и снижения эффективности обезжиривания.

Кроме того, повышение температуры обычно сопровождается дроблением жировых шариков и вспениванием. Наличие пены отрицательно сказывается на свойствах сливок, вызывая коагуляцию белков и образование комочков жира.

Регулирование режима работы сепаратора выполняют таким образом, чтобы массовая доля жира в получаемых сливках соответствовала оптимальной в зависимости от вида вырабатываемого масла. Рекомендуемая массовая доля жира сливок составляет от 25,0 до 45,0 %.

2.4.Охлаждение и резервирование сливок

Вслучае необходимости резервирования сливки охлаждают до температуры не выше 8 °С и хранят до переработки.

2.5.Тепловая обработка сливок

Цели тепловой обработки сливок:

−уничтожение патогенной микрофлоры и снижение общего числа микроорганизмов;

−инактивация ферментов (липазы, протеазы);

−придание сливкам характерного привкуса.

Температура тепловой обработки сливок выше, чем молока, вследствие более низкой теплопроводности сливок.

Режим тепловой обработки выбирается в зависимости от инактивации липазы: нативная липаза инактивируется при 75–80 °С, а липаза бактериального происхождения — при 85 °С, поэтому в технологических инструкциях по производству масла указан нижний предел тепловой обработки сливок — 85 °С.

24

Выбор режима тепловой обработки зависит:

−от периода года; связано это с тем, что в зимний период молоко поступает с повышенной бактериальной обсемененностью, часто встречается порок — кормовой привкус, поэтому в зимний период температура повышается до 92–95 °С. В летний период рекомендуется использовать температуру 85–90 °С;

−от качества сливок; для сливок 1-го сорта — 85–90 °С, 2-го сорта —

92–95 °С;

−от вида масла.

В технологической инструкции рекомендуется температура тепловой обработки сливок для кислосливочного масла — не более 90 °С.

Связано это с тем, что при температуре тепловой обработки выше 90 °С

всливках накапливаются группы –SН, которые в дальнейшем, при сквашивании сливок, могут восстанавливать диацетил до ацетоина, который имеет менее выраженный аромат, чем диацетил. Следовательно, масло будет иметь недостаточно хорошо выраженный вкус и аромат сквашенных сливок.

Режим тепловой обработки для Вологодского масла. Согласно ТУ

10.51.30-001-54002969-2016 Вологодское масло должно иметь выраженный сливочный вкус с приятным гармоничным «ореховым» оттенком различной выраженности и запахом сливок, подвергнутых высокотемпературной пастеризации.

Вещества, ответственные за вкус и запах пастеризованных сливок:

1.Сульфгидрильные группы (–SН-группы), которые образуются в процессе пастеризации из серусодержащих аминокислот — цистеина и метионина, содержащихся в плазме сливок. В процессе тепловой обработки идет восстановление цистина до цистеина с образованием –SН-групп. Кроме того, –SН образуются из β-лактоглобулина, содержащегося в оболочках жировых шариков. Чем больше содержится –SН-групп, тем более выражен вкус и запах высокопастеризованных сливок.

2.Лактоны — это циклические кетоны оксикарбоновых кислот, которые образуются при тепловой обработке из δ- и γ-оксикислот, входящих в состав триглицеридов молочного жира. Так, с повышением температуры с 60 до 120 °С количество лактонов увеличивается в 1,5–3 раза.

3.Карбонильные соединения также принимают участие в формировании

всливках и масле привкуса пастеризации. Образуются как промежуточные продукты реакции меланоидинообразования (реакции Майяра): ацетальдегид, фурфурол, пировиноградная кислота и др. С повышением температуры с 90 до 115 °С количество карбонильных соединений увеличивается на 30 %.

25

В технологической инструкции указаны следующие режимы для тепловой обработки:

−для сливок 30–34 %-й жирности — 110 °С;

−для сливок 35–37 %-й жирности — 105 °С.

Допускается при выработке Вологодского масла применение температуры 97–98 °С с выдержкой в течение 10 мин в поточном выдерживателе или в ванне с закрытой крышкой.

Влияние тепловой обработки на консистенцию масла. Целесообразно использовать однократную тепловую обработку для получения масла хорошей консистенции.

При многократной тепловой обработке уменьшается толщина белковой оболочки жировых шариков. Известно, что чем больше толщина оболочки, тем более устойчивы жировые шарики к механическим воздействиям.

При двукратной тепловой обработке адсорбционное число (количество белка, адсорбированное жировыми шариками в пересчете на 100 г жира) снижается в 3,5 раза.

Сливки с более тонкой белковой оболочкой при повторном сепарировании будут менее устойчивы, легче разрушаются, что может привести к вытапливанию жира и появлению мучнистой консистенции при выработке масла методом преобразования высокожирных сливок.

Кроме того, при многократной тепловой обработке ухудшается вкус и запах масла и уменьшается стойкость масла в хранении.

Контрольные вопросы:

1.Какие виды сырья и пищевых добавок можно использовать для производства Традиционного, Любительского и Крестьянского масла?

2.С какой целью проводится тепловая обработка сливок при производстве масла?

3.В чем отличие режима тепловой обработки сливок при выработке кислосливочного масла?

4.Какие вещества участвуют в формировании выраженного привкуса пастеризации при выработке Вологодского масла?

5.Как влияет режим тепловой обработки сливок на консистенцию масла?

26

ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МАСЛА МЕТОДОМ СБИВАНИЯ СЛИВОК В МАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЯХ ПЕРИОДИЧЕСКОГО И НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

3.1. Общая схема производства сливочного масла методом сбивания сливок

Общая схема производства сливочного масла методом сбивания сливок приведена на рис. 2.

Приемка молока

Рис. 2. Последовательность технологических операций при производстве масла методом взбивания сливок

27

3.2. Физическое созревание сливок

Предшествующие операции технологического процесса представлены в гл. 2.

Сущность процесса физического созревания. «Физическое созревание сливок — это выдержка сливок при низкой положительной температуре, необходимой для частичного отвердевания глицеридов молочного жира и обеспечения возможности образования масляного зерна при последующем их сбивании.

Цель этой операции — перевести часть молочного жира (не менее 32– 35 %) в твердое состояние.

Сущность процесса заключается в следующем: при охлаждении сливок происходит отвердевание жира с кристаллизацией триглицеридов.

Жир кристаллизуется в жировых шариках послойно:

−сначала образуется мономолекулярный кристаллический слой высокоплавких триглицеридов на периферии ядра жирового шарика;

−затем кристаллизуются среднеплавкие глицериды внутри ядра жирового шарика.

Слои отвердевшего жира (толщиной около 5 мкм) накладываются один на другой, между ними заключен жидкий жир.

Полного отвердевания молочного жира во время охлаждения не происходит. Каждой температуре охлаждения соответствует определенная степень отвердевания жира. После отвердевания части жира устанавливается равновесие между твердым и жидким жиром.

При созревании значительная часть жировых шариков утрачивает сферическую форму, они становятся угловатыми. При этом:

−уменьшается прочность связи липопротеиновых оболочек с прилегающими к ним слоями жира, уменьшается толщина оболочек, снижается их эластичность;

−может нарушиться целостность оболочек некоторых шариков жира,

воболочках образуются трещины, через которые выдавливается жидкий жир;

−некоторая часть оболочечного белка переходит в плазму сливок;

−возможна коалесценция отдельных шариков жира.

Следовательно, при физическом созревании сливок наступает частичная дестабилизация жировой эмульсии. В целом жировая дисперсия созревших сливок еще достаточно устойчива, однако оболочки жировых шариков в дальнейшем при механическом воздействии легко разрушаются».

28

Режимы физического созревания и их влияние на качество масла.

Выбор режима физического созревания зависит от следующих факторов:

−от состава молочного жира, который изменяется по периодам года;

−от вида вырабатываемого масла;

−от организации технологического процесса и других факторов. Классический одноступенчатый режим, указанный в типовой технологи-

ческой инструкции для основных видов масла, дифференцирован по сезонам года в зависимости от вида вырабатываемого масла (табл. 7).

Таблица 7

Режим физического созревания сливок

Таким образом, сливки после пастеризации должны быть быстро охлаждены до температуры, указанной в таблице, и выдержаны при постоянной температуре в течение определенного времени для обеспечения оптимальной степени отвердевания глицеридов молочного жира.

Анализ табл. 7:

−чем больше влаги в масле, тем «мягче» режим, так как повышенная степень отвердевания жира в сливках уменьшает влагоемкость масляного зерна, затрудняет вработку влаги в пласт масла и ее равномерное распределение;

−в зимний период, когда в молочном жире уменьшается содержание полиненасыщенных жирных кислот, выбирается более высокая температура (на 1–2 °С), чтобы не было превышения оптимальной степени отвердевания жира

(32–35 %).

Допускается использование длительного одноступенчатого режима: увеличение выдержки до 15–17 ч, температуру в этом случае увеличивают до

29

10–12 °С, чтобы не превысить нужную степень отвердевания молочного жира. При этом тепловая обработка сливок должна быть осуществлена при температуре 105–115 °С во избежание нарастания кислотности.

Одноступенчатые режимы просты, но при их использовании не всегда удается получить нужную консистенцию масла.

Целесообразно применение многоступенчатых режимов, так как используя их, можно регулировать структуру и консистенцию масла.

Ввесенне-летний период сливки после пастеризации охлаждают до 13– 15 °С и выдерживают при этой температуре не менее 3 ч для кристаллизации высоко- и среднеплавких групп глицеридов. Затем при перемешивании сливки доохлаждают до 4–6 °С, обуславливая массовую кристаллизацию низкоплавких групп глицеридов. При этой температуре сливки выдерживают не менее 3 ч

спериодическим перемешиванием их по 3–5 мин через каждые 1,0–1,5 ч. После созревания сливки подогревают до температуры сбивания теплой водой, температура которой не должна превышать 27 °С.

Восенне-зимний период сливки после пастеризации охлаждают до 5–7 °С и выдерживают при этой температуре 2–3 ч для кристаллизации средне- и низкоплавких групп глицеридов. Затем при перемешивании сливки медленно подогревают до 13–15 °С и выдерживают при этой температуре не менее 3 ч с периодическим перемешиванием их по 3–5 мин через каждые 1,0–1,5 ч для обеспечения отвердевания средне- и высокоплавких групп глицеридов.

Возможна также ускоренная подготовка сливок к сбиванию с целью сокращения продолжительности процесса созревания. Сущность процесса заключается в механическом воздействии на быстроохлажденные (до 3–5 °С) сливки.

Правильно выбранный режим созревания сливок повышает эффективность производства масла за счет снижения массовой доли жира в пахте. Несоблюдение режима ведет к повышению массовой доли жира в пахте и ухудшению консистенции масла.

3.3. Сбивание сливок, получение масляного зерна, удаление пахты

Теоретические основы процесса сбивания сливок и факторы, влияющие на процесс сбивания.

«Общими элементами всех существующих теорий маслообразования

являются:

− нарушение стабилизирующей способности липопротеиновых оболочек жировых шариков;

30