Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Общая технология молочной отрасли. Учебное пособие
.pdf
Важную роль деаэрация играет при восстановлении сухого молока. Непосредственно после растворения сухого продукта в восстановленном молоке содержится много воздуха (кислорода), что связано со
значительным его содержанием в исходном продукте. Этот воздух переходит в воду, в которой растворяют продукт. Кроме того, при интенсивном и продолжительном перемешивании происходит его диспергирование из окружающей среды в жидкость. Наличие воздуха приводит
к образованию в восстановленном молоке обильной и устойчивой
пены, затрудняющей нормальную работу теплообменных аппаратов.
При производстве кисломолочных напитков рекомендуется использование дезодорации (деаэрации) молока с целью уменьшения содержания кислорода, так как в процессе сквашивания продукта излишнее его количество угнетающе действует на развитие микроорганизмов
закваски, что в итоге сказывается на вязкости и стабильности потребительских свойств напитка.
В производстве масла используют повторную пастеризацию сливок после их дезодорации, так как в процессе дезодорации частично теряются вещества, придающие им вкус пастеризации. Повторная пастеризация сливок предупреждает появление таких пороков, как «пустой»
и «невыраженный» вкус и запах в масле.
Принцип действия аппаратов для вакуумной обработки. При
снижении давления над жидкостью растворенные газы за счет уменьшения барьерных сил в поверхностном слое непрерывно выделяются
до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие при минимальном давлении.
Эффективность газоотделения (дезодорации) – степень насыщения пара летучими примесями – должна быть высокой. Это может быть
достигнуто только при определенном соотношении степени разрежения и температуры продукта, потому что при высоких степенях разрежения или температуры массообмен возрастает настолько, что испаряется часть влаги из продукта, и, кроме того, он может приобрести привкус «пустого».
Установка состоит из дезодорационной емкости, продуктового
насоса, системы создания вакуума и пульта управления. Продукт поступает в емкость через клапанно-поплавковый механизм, который автоматически поддерживает заданный уровень продукта, на распылитель, где осуществляется мелкодисперсное распыление жидкости.
71
В дезодорационной емкости постоянно поддерживается определенная степень разрежения по мановакууметру с помощью водокольцевого вакуумного насоса. Газ с посторонними запахами откачивается вакуумным насосом, проходит через выносной водяной теплообменникконденсатор, где происходит его охлаждение, и далее выбрасывается вакуумным насосом наружу. Подача воды на вакуумный насос осуществляется автоматически при его включении с помощью пневмоклапана.
Обратный клапан предотвращает потерю вакуума при отключении вакуумного насоса. Продуктовый насос предназначен для выкачки продукта
из дезодоратора и дальнейшей подачи его на другие участки. В емкости
имеются окна-иллюминаторы для визуализации процессов, датчики
наличия продукта и моющая головка для подключения к СIP-мойке.
В вакуумно-дезодорационных установках в дезодорационной емкости дополнительно устанавливается специальный внутренний теплообменник-конденсатор, охлаждаемый водой, на поверхности которого
происходит охлаждение откачиваемых паров. При этом легкокипящая
ароматическая фракция конденсируется и возвращается обратно в продукт, а неконденсирующая часть (воздух) засасывается вакуумным
насосом и выбрасывается наружу.
Вакуумные дезодорационные установки имеют небольшую стоимость и эксплуатационные расходы. Все установки автоматизированы,
не требуют дополнительных затрат в рабочей силе на обслуживание.
4 . 5 . Охлаждение и замораживание молока
и молочных продуктов
Стойкость молока и молочных продуктов в основном зависит от
температуры, при которой оно хранится, так как в определенных пределах температуры микроорганизмы развиваются тем быстрее, чем выше
температура.
Охлаждение сырого молока способствует увеличению продолжительности бактерицидной фазы. По окончании бактерицидной фазы в
молоке при высокой температуре хранения (13–15 °С) начинается быст-
рое размножение разнообразной микрофлоры. При этом в нем могут
накапливаться бактериальные токсины, вызывающие сильные пищевые
отравления, появляются окисленный и прогорклый привкусы, повыша-
72
ется титруемая кислотность, и молоко свертывается. Поэтому температура 6–10 °С является предельной для кратковременного (не более суток) хранения сырого молока. При необходимости более длительного
хранения (2–5 сут.) молоко охлаждают до температуры 2–5 °С. При
этой температуре содержание сухих веществ, жира и белка в процессе
хранения не изменяется. Однако длительное его хранение, особенно после предварительной обработки (центробежной очистки, перекачивания насосами и т. д.), может влиять на физико-химические, органолептические и технологические свойства молока.
При охлаждении молока жир переходит из жидкого состояния
в твердое, в результате чего повышаются его вязкость и плотность.
Вследствие кристаллизации высокоплавких триглицеридов жировых
шариков изменяются состав и свойства их защитных белковых оболочек. Кроме этого, механические воздействия могут привести к повреждению оболочек и повышению степени дестабилизации жировой
фазы, и поэтому в таком молоке активнее происходят липолиз и окисление липидов. При длительном низкотемпературном хранении молока
уменьшается средний диаметр казеиновых мицелл, увеличивается содержание в нем γ-казеина. Молоко медленнее свертывается сычужным
ферментом, снижается интенсивность синерезиса. В процессе хранения
в плазме молока повышается количество ионов кальция, что приводит
к снижению термоустойчивости молока.
Важно помнить, что холод убивает бактерий не так, как это делает
тепло. Хранение молока при 0 °С не оказывает значительного разруша-
ющего влияния на бактерии: действие этой температуры в основном
проявляется в сдерживании их развития и обмена веществ или химической активности. Однако медленное уничтожение бактерий при низких
температурах все же происходит, причем скорость этого процесса в зависимости от вида микроорганизма и конкретных условий. Существует
мнение, что убивает бактерии не холод, а связанное с ним механическое
воздействие в процессе кристаллизации.
Молоко после пастеризации должно быть как можно быстрее
охлаждено. Установлено, что температура охлаждения для молока и
молочных продуктов должна быть от 2 до 6 °С.
Замораживание молока и молочных продуктов имеет большое
практическое значение, так как упрощает транспортировку, дает возможность их продолжительного хранения. В последнее время большим
73
успехом на рынке молочных продуктов пользуются замороженные десерты – мороженое, йогурты, суфле и другие продукты. Много внимания уделяется замораживанию творога и творожных продуктов,
в частности, глазированных сырков.
В молоке при замораживании могут иметь место следующие изменения: изменения молока как коллоидального раствора, которые проявляются и в изменении свойств молока в целом, и различном распределении составных частей молока в замерзшей массе.
При замораживании молока в отдельных его участках увеличивается концентрация всех его составных частей – как стабилизирующих
коллоиды, так и стимулирующих их коагуляцию. Характер изменений
состава молока при замораживании может быть изложен в следующих
положениях:
1. Молоко при замораживании охлаждается снаружи внутрь,
в связи с этим наружные слои замерзшего куска – наиболее бедны составными частями молока, внутренние – наиболее богаты. Исключение составляет жир, который, успевая при медленном охлаждении и спокойном
состоянии молока подняться вверх, концентрируется в верхнем слое.
2. Все составные части молока, за исключением жира, увеличивают свою концентрацию снаружи внутрь приблизительно в одинаковой степени пропорционально их начальной концентрации, так что увеличивается только их количественное содержание, соотношения составных частей друг к другу изменяются сравнительно мало.
3. Параллельно с изменениями химического состава отдельны
слоев изменяются также физические свойства этих слоев молока: плотность, вязкость, кислотность, электропроводность и др. Концентрация
ионов водорода во всех частях замороженного куска молока остается почти одинаковой, что объясняется большой буферной емкостью молока.
4. В гомогенизированном молоке жир распределяется почти
и
х
так
же, как и остальные части молока.
Кроме этого, при замораживании происходят различные изменения в самих составных частях молока, нежелательные с точки зрения
его технологических свойств. К таким изменениям, в первую очередь,
относятся дестабилизация жировых шариков, изменение дисперсности,
окисление, липолиз. Все это приводит к потерям жира, изменению качества молочных продуктов, снижению сроков хранения высокожирных продуктов. Однако следует отметить, что данные изменения состава и свойств молока при замораживании зависят от температуры и
скорости замораживания.
74
Молоко замерзает при температуре ниже –0,54 °С. В интервале от
–0,54 до –3,5 °С в лед превращается основная часть (80–85 %) воды,
процесс льдообразования практически заканчивается при тем
–30 °С.
Замораживание используется в производстве мороженого, являясь
основным процессом, определяющим структуру и консистенцию готового продукта. В этом случае замораживание проводят в две стадии:
1) частичное замораживание влаги (45–55 % всего количества) с одновременным взбиванием смеси во фризере; 2) окончательное превращение в лед оставшейся влаги во время закалки.
В некоторых случаях используют замораживание сливок, например, если предприятие имеет возможность заморозить летние сливки и
хранить их в замороженном состоянии 6–9 мес. с целью использования
их в зимний период для выработки масла, сметаны или других молочных продуктов. Сущность процесса замораживания сливок основана на
явлении фазового изменения (перехода водной фазы в лед). При этом
так же, как и в молоке, затормаживается или полностью прекращается
развитие микроорганизмов, содержащихся в сливках, прекращаются
пературе
процессы окислительной порчи, снижается действие большинства ферментов. В результате повышается сохраняемость качества сливок.
Эффективность использования летних замороженных сливок для
выработки сливочного масла в осенне-зимний период заключается
в улучшении консистенции пищевой ценности «зимнего» масла, сглаживании сезонности производства.
Хранение масла при низких температурах – широко признанный
способ обеспечить его стойкость. При температуре хранения масла от
–15 до –12,2 °С в нем практически не возникают различные привкусы и
посторонние запахи. При температуре масла ниже –11 °С микробиологические процессы в нем прекращаются, замедляются и химические
процессы. Поэтому сладкосливочное масло рекомендуется сразу
выработки помещать в холодильную камеру с минусовой температурой, при которой имеет место замерзание плазмы.
Сыр замерзает при температуре от –4 до –14 °С в зависимости от
его возраста, содержания соли и влажности. Замораживание не влияет
после
на вкус, но делает сыр крошливым; при оттаивании нормальное строение обычно восстанавливается. В настоящее время замораживание используется для хранения и реализации тертого сыра, используемого для
приготовления пиццы и других блюд.
75
Самое основное применение процесса замораживания масла, творога, сыра – это обеспечение длительного сохранения продуктов, выработанных в летний период времени, когда наблюдается их избыток на
рынке и снижение на них цен.
4 . 6 . Сгущение и сушка молочного сырья
Для равномерного снабжения молоком в течение года населения
промышленных центров, а также районов Крайнего Севера, где отсутствует молочное скотоводство, производят сухие и сгущенные молочные консервы. Консервы изготовляют не только из цельного молока,
но и из обезжиренного, пахты, сливок, сыворотки, из смесей для мороженого, заменителей цельного молока для молодняка животных, заквасок, различных кисломолочных продуктов и т. д. Гарантийный срок
хранения молочных консервов – до года и более. Молочные консервы
обладают высокой пищевой и биологической ценностью, удобны для
фасования, упаковывания, дальних перевозок, легко восстанавливаются до исходного состояния при необходимом добавлении воды.
Консервирование молочного сырья основано на принципе анаби-
оза с использованием физических способов. Из физических средств
консервирования широко применяют повышение осмотического давления и высушивание. При повышении осмотического давления нарушается естественный обмен между микробной клеткой и средой (продуктом). В свежем молоке микроорганизмы имеют внутриклеточное
давление 4–6 МПа, находятся почти в изотонических условиях, благоприятных для их развития.
В сгущенном или сухом молочном продукте микробиологические
клетки находятся в условиях гипертонических растворов, когда концентрация веществ, растворенных во внешней среде, значительно превосходит концентрацию веществ внутри клетки. В этих условиях осмотический ток, диффузия веществ направлена из протоплазмы клетки
наружу, во внешнюю среду, вследствие чего происходит обезвоживание протоплазмы, сопровождаемое сморщиванием (плазмолизом) и отделением ее от оболочки. При благоприятных условиях (температура,
рН среды, влажность) микробная клетка может восстановить свои жизненные функции.
76
Сгущение молочного сырья. В процессе сгущения молочного сы-
рья в 2,5 раза соответственно возрастает осмотическое давление. Еще
больше оно возрастает при внесении 17–18,5 % сахара. В этом случае
осмотическое давление в продукте с сахаром возрастает в 35 раз по
сравнению с таковым в молоке. Микрофлора будет находиться в гипертонических условиях, неблагоприятных для ее жизнедеятельности.
Отечественная молочно-консервная промышленность вырабаты-
вает сгущенное молоко без сахара (пастеризованное и стерилизованное), сгущенные молочные консервы с сахаром, а также с наполнителями (кофе, какао), сгущенный заменитель цельного молока.
Для выработки сгущенных молочных консервов отбирается све-
жее молочное сырье с титруемой кислотностью не выше 18–19 °Т, выдерживающее алкогольную пробу. Сырье нормализуют по содержанию
жира и сухих обезжиренных веществ так, чтобы готовый продукт имел
химический состав, соответствующий стандарту.
Производство сгущенного стерилизованного и концентриро-
ванного молока. По составу эти продукты различаются незначительно.
Массовая доля сухого молочного остатка в среднем составляет: в сгущенном стерилизованном молоке 26 %, в концентрированном стерилизованном молоке – 28 %. Продукты имеют сладковато-солоноватый
вкус, привкус пастеризации, свойственный топленому молоку кремоватый оттенок.
Чтобы при стерилизации молоко было устойчиво и казеин не коа-
гулировал, в молоко вносят соли-стабилизаторы (буферные соли
натрия и калия) по инструкции для соблюдения устойчивого равновесия между катионами и анионами молока. Нормализованное и подготовленное молоко подвергают моментальной пастеризации при температуре 85–87 °С для инактивации вегетативной микрофлоры и ферментов. После тепловой обработки молоко сгущают в вакуум-аппарате при
температуре 55–60 °С в условиях разрежения.
Окончание сгущения устанавливают по плотности продукта или
по содержанию сухих веществ. Сгущенный продукт подогревают до
72–75 °С и гомогенизируют на первой ступени при давлении 17–
19 МПа, на второй ступени – при 2,5–3,5 МПа, что обеспечивает эффективность дробления жировых шариков 95 %. После гомогенизации
продукт охлаждают до 10–12 °С, фасуют в металлические банки, укупоривают и стерилизуют при температуре 115–118 °С в течение 15–
77
20 мин, банки затем охлаждают до 20–25 °С, проверяют на герметичность и отправляют на хранение при температуре 5–15 °С и относительной влажности не выше 85 %.
Производство сгущенных молочных консервов с сахаром. Сгу-
щенное молоко с сахаром должно содержать не более 26,5 % воды, не
менее 28,5 % сухих веществ (в том числе не менее 8,5 % жира) и не
менее 43,5 % свекловичного сахара. Оно имеет сладкий чистый вкус,
густую однородную консистенцию, цвет белый с кремовым оттенком,
кислотность не выше 48 °Т.
Кроме вышеописанных общих операций для производства молоч-
ных консервов вводятся две операции: внесение сахара и кристаллизация лактозы при охлаждении сгущенного молока. Сахар вносят в молочную смесь перед сгущением в виде сахарного сиропа. Предварительно сахарный сироп нагревают до 90–95 °С или до температуры кипения. Можно сахарный сироп засасывать и в вакуум-аппарат. Окончание сгущения определяют по содержанию сухого вещества в готовом
продукте (73,8–74,0 %) с помощью рефрактометра.
Молочный сахар в сгущенном молоке находится в состоянии
насыщенного раствора. Чтобы исключить образование крупных кристаллов молочного сахара, при охлаждении в сгущенное молоко вносят
затравку в виде пудры измельченной лактозы в количестве 0,02 % (размер кристалликов не более 3 мкм). Этим достигают значительного увеличения числа центров кристаллизации и получения мелких кристалликов лактозы не более 12–15 мкм при охлаждении сгущенного молока
в кристаллизаторах-охладителях до 17–18 °С.
Фасуют готовый продукт в емкости (массой 400 г, 3,8–3,9 кг)
или бочки вместимостью 50–100 кг. Хранят при температуре 5–15 °С и
относительной влажности не выше 85 %.
Сушка молочного сырья. Ассортимент сухих молочных продук-
тов обширен. Вырабатывают сухое цельное молоко, обезжиренное молоко и пахту, сухие сливки, сухое масло, сухие кисломолочные продукты, сухие продукты для детского питания, сухие смеси для мороженого, сухой заменитель цельного молока, сухие закваски. Производство
сухих молочных продуктов основано на сгущении молочных смесей и
последующем удалении из них воды путем высушивания.
Технология производства сухого цельного молока. Сухое цель-
ное молоко представляет собой порошок с содержанием влаги от 3 до
7 % в зависимости от способа сушки и упаковки. СОМО в сухом молоке
составляет 70,9 %, в том числе молочного сахара – 35–38 %, белка –
78
26–28 %, минеральных веществ – 5,8–6,2 %; массовая доля жира –
25–26,1 %. Кислотность восстановленного молока должна быть не
выше 20 °Т при распылительном методе сушки и 22 °Т – при пленочной
сушке.
Технологический процесс производства сухого молока состоит из
его очистки, стандартизации (с расчетом, чтобы готовый продукт удовлетворял требованиям стандарта), пастеризации, гомогенизации,
предварительного сгущения и сушки.
Сушка молока производится двумя способами: распылительным
в сушильных башнях и контактным (пленочным). Чтобы ускорить
сушку и воздействие высоких температур на компоненты молока, его
предварительно сгущают.
Лучшее по качеству сухое молоко обеспечивает сушка методом
распыления. При этом методе сушки молоко пастеризуют при температуре 72–75 °С, затем сгущают в вакуум-аппаратах до концентрации сухих веществ 42–48 %. Сгущенное молоко подогревают до 72–75 °С и
гомогенизируют. Из гомогенизатора его при этой же температуре подают в сушильную башню через форсунку или диск. С их помощью
сгущенное молоко распыляется на мелкие капельки (20–100 мкм)
в верхней части сушильной башни. Снизу навстречу молоку подается
горячий воздух с температурой 155–165 °С для сушки цельного молока,
и 155–180 °С – для обезжиренного. Превышение температуры может
вызвать возгорание сухого молока. Происходит быстрое высушивание
капелек молока, и порошок падает на дно башни. При испарении влаги
из капельки молока затрачивается большое количество тепла, поэтому
температура высушиваемой капельки не поднимается выше 60–70 °С.
Это способствует сохранению нативных свойств сухого молока. Воздух, насыщенный соковыми парами, удаляется из башни через фильтры, удерживающие частицы сухого молока. Из сушильной башни сухое молоко подается в бункер, где охлаждается до 20–25 °С, и затем
фасуется в бумажные многослойные мешки с полиэтиленовыми вкладышами, которые по наполнении запаиваются.
При использовании вальцовых (барабанных) сушилок сгущенное
молоко тонким слоем распределяется по поверхности барабана. Внутрь
барабана под давлением поступает острый пар с температурой около
135 °С. Молоко на горячей поверхности барабана высыхает в виде
пленки, которая снимается ножами, прилегающими плотно к поверхности барабана, снятая пленка молока шнеками подается в мельницу и
размалывается до состояния порошка.
79
Компоненты молока при пленочном методе сушки претерпевают
большие физико-химические изменения. Поэтому растворимость такого молока несколько ниже растворимости сухого молока, полученного методом распыления. Пленочный метод применяют для сушки менее ценного молочного сырья: обезжиренного молока, пахты, сыворотки, заменителей цельного молока для молодняка скота.
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]