Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология консервирования молочных продуктов в среде жидкого азота. Монография.pdf
ченное в условиях минимального бактериального загрязнения, разрезается на
куски и загружается в ванну с водяным обогревом. Температура обогревающей
воды берется вначале 32 °С и по мере плавления масла доводится до 35-37 °С.
В процессе плавления масло все время перемешивают и следят за тем, чтобы не
происходило выделения чистого жира. По достижении маслом температуры
28-29 °С производят вымешивание масла до получения совершенно однородной гомогенной массы. Масло разливается в консервные жестяные банки, поступает на медленное охлаждение при 12-15 °С, затем герметически закупоривается и направляется на окончательное охлаждение при 6-7 °С.
По заключению специалистов НИМИ плавка и герметическая укупорка
масла действительно являются мерами, способными значительно повысить
прочность сливочного масла. Сочетание означенных мер с высоким качеством
сырья (молока) и широким использованием холода действительно обеспечивает
получение сливочного масла по своей прочности близкого к консервам [120].
Известен способ получения стерилизованного сливочного масла [109]. Высокожирные сливки нормализуют по жиру, фасуют в цельноштампованные
банки из алюминиевого сплава, покрытые пищевым лаком или из стерликона,
или же в тубы из мягкой пленочной упаковки диаметром 50 мм, затем проводят
вакуумную герметизацию. Стерилизацию осуществляют при температуре 120
°С в течение 30 мин, ступенчатое охлаждение до температуры 90 °С со скоростью 0,5 °С/мин, с 90 до 40 °С со скоростью 5-6 °С/мин, а затем охлаждают в
холодильной камере от 8 до 14 °С со скоростью 0,2-0,1 °С/мин и выдерживают
в течение не менее 15 ч.
Стерилизации приводит к понижению биологической ценности и калорийности продукта, но при этом увеличивает сроки хранения масла в нерегулируемых температурных условиях. Способ позволяет получить консервное стерилизованное сливочное масло со слегка приятным сладковатым вкусом, привкусом
высокой пастеризации (привкус жареных орехов). Гарантийный срок хранения
консервного стерилизованного масла из сгущенных высокожирных сливок в
151
нерегулируемых температурных условиях (не выше 26°С) не менее 2-2,5 лет
[109].
Стерилизованное и пастеризованное масло можно вырабатывать из высокожирных сливок, полученных сепарированием горячих сливок и молока. Из
высокожирных сливок вакуумированием удаляют воздух, разливают их в жестяную тару, герметически укупоривают и стерилизуют или пастеризуют. Режим стерилизации сохраняет в готовом продукте свойства сливочного масла, не
превращая его в топленое. После охлаждения такое масло имеет вкус и аромат
топленого молока, плотную однородную консистенцию, равномерный от белого до светло – желтого цвет, которое выдерживает длительное хранение, поэтому часто называется консервным маслом [109].
Существенный недостаток всех способов производства консервного масла
заключается в необходимости повышения температуры продукта перед фасовкой, тогда как при способе сбивания из маслоизготовителя масло выходит с
температурой 8−14 °С. Требуется установка дополнительного оборудования
для отепления, плавления, вакуумирования масла, фасовки в жестяные банки и
в конечном итоге требуется вновь охлаждать продукт [126].
Одним из самых распространенных способов резервирования масла является его охлаждение [38]. Газо-воздушная среда наиболее универсальна и ее
широко используют при конвективном охлаждении продуктов. Это объясняется
доступностью и дешевизной рабочей среды, её безопасностью. Воздушные
охладители существуют двух типов: холодильные камеры с естественной или
принудительной циркуляцией и установки туннельного типа. Последние применяются как при охлаждении, так и при замораживании масла. Используют
также криогенные газы, например, двуокись углерода, азот. Продукты обрабатывают как в упаковках, так и открытыми. Однако считается, что применительно к охлаждению масла это не целесообразно [87, 113].
Охлаждение путем подачи в рубашку маслоизготовителя ледяной воды
является достаточно простым способом, заметно увеличивающим скорость
охлаждения, но он имеет существенные недостатки. Главный − это невозмож-
152
ность быстрой регулировки температуры воды, застывание масла в аппарате и
налипание на стенки машины [18, 36, 114].
Резервирование замораживанием позволяет заготавливать масло, при
больших объемах переработки сырого молока в летний период. Замораживание
масла традиционно производят двумя способами: в скороморозильных аппаратах и в морозильных камерах в виде упакованных брикетов массой 0,2 кг или
блоками массой 20,0 кг до средне конечной температуры минус 18 − минус
о
25
С [29, 113].
Наибольшее распространение получили скороморозильные аппараты
двух типов:
• плиточные;
• туннельные.
Аппараты с горизонтальным расположением плит могут быть использованы для замораживания охлажденного масла, упакованного в кашированную
фольгу. Приготовленное для замораживания охлажденное масло расфасовывают в картонные ящики − блоки. Упаковки (блоки) укладываются в блокформы, размещаемые в межплиточном пространстве аппарата [21, 130, 139].
Для замораживания продуктов в упакованном виде (блоков масла) могут
быть также использованы скороморозильные аппараты туннельного типа.
Продукт укладывают на полки тележек−этажерок и замораживают в потоке
холодного воздуха. Особенности применения аппаратов туннельного типа связаны в основном с транспортными средствами. В этом качестве используются
подкатные тележки-этажерки [21].
В начале XX в., после исследования свойств азота, стали изучать сферы
его использования. В природе азот распространен в виде газа, поэтому сжиженный азот – это одно из агрегатных состояний азота, получаемое искусственным путем. Жидкий азот транспортабелен и может быть доставлен в необходимых количествах к месту использования для того, чтобы замораживать
до сверхнизких температур различные предметы и материалы. Его используют
в холодильных установках различного типа и назначения [32]. Жидкий азот,
153
испаряясь и нагреваясь до температуры окружающих его предметов, забирает
себе для этих реакций большое количество тепла. Это его свойство полезно при
охлаждении элементов и узлов техники, например деталей компьютера, и другом оборудовании [89].
Особенно значимая роль жидкого азота заключается в возможности быстрого и щадящего способа тушения возгораний и пожаров. Достаточно новый
способ использования жидкого азота – криогенная резка. Еще одно развивающееся направление применения жидкого азота – в области здравоохранения и
косметологии.
Вероятно, жидкий азот еще не исчерпал все свои возможности. Учитывая
темпы развития науки, труда и производства, в ближайшем будущем он найдет
применение в новых областях и в иных качествах. Преимуществом этого вещества в сферах человеческой деятельности является тот факт, что жидкий азот
абсолютно не токсичен и не взрывается. Благодаря своим инертным свойствам,
он не обладает высокой химической активностью и почти не вступает в реакции и соединения с другими элементами. Применение жидкого азота как хладагента позволяет организовать непрерывный и автоматизированный процесс работы, снизить затраты труда, повысить качество замораживаемых продуктов и
снизить их усушку [16, 148].
Внедрение в отечественную практику криогенной техники и технологий
даст наибольший эффект в том случае, если будут объединены интересы производителей и жидкого азота и быстрозамороженной продукции.
Азотные многозонные туннельные скороморозильные аппараты с горизонтальным или спиральным конвейерами производятся многими зарубежными
фирмами. Лидирующими из них являются шведская фирма Frigoscandia, выпускающая аппараты двух модификаций - AGA Freeze MINI и AGA Freeze M,
немецкая фирма Linde и др. [17, 33].
В отечественной практике известен только один аппарат. Компания ООО
Темп-11 совместно с кафедрой холодильной техники Московской государственной академии прикладной биотехнологии (МГУПБ) разработала три мо-
154
дификации такого оборудования: АСТА-30, 250 и 800. Они предназначены для
быстрого замораживания широкого ассортимента штучных пищевых продуктов, таких как мясопродукты, мясо птицы, рыба, ягоды, фрукты, овощи и комбинированные продукты [34].
В 90-е годы на кафедре «Холодильная техника» МГАПБ [78] проводились
эксперименты по замораживанию с использованием трехзонной системы (пары
азота, жидкий азот, воздух) масла, фасованного потребительскими порциями
по 200 г в кашированную фольгу. Исследования подтвердили результативность
применения замораживания такого масла криогенным методом. Применение
азота позволило увеличить срок хранения брикетов масла при температуре минус 18°С до шести месяцев.
Известны разработки по замораживанию продукта в азотных скороморозильных аппаратах с использованием комбинированного способа «азот + воздух». В двухзонном скороморозильном аппарате на первом этапе происходит
криогенное подмораживание продукта, на втором – его воздушное домораживание. Образующаяся на первом этапе ледяная корочка препятствует испарению влаги с продукта и конденсации ее на приборах охлаждения. Это способствует увеличению продолжительности работы аппарата и его производительности, снижению потерь, повышению качества продукта [16, 25, 51].
Качество масла резервируемых партий зависит от целого ряда факторов, в
том числе: периода (сезона) выработки масла, вида упаковки, способа его замораживания, скорости достижения и уровня температуры, маркировки,
условий транспортирования и хранения [31, 41].
Технологические особенности выработки масла, его органолептические
характеристики, расход сырья и многие другие показатели определяются составом и свойствами перерабатываемого молока. Исходное молочное сырье для
изготовления масла должно обладать комплексом показателей качества: высокой массовой долей белка и жира, хорошими санитарно-гигиеническими показателями, быть технологически пригодным. По данным ряда авторов количественный и качественный состав молока определяется породной принадлежно-
155
стью, полноценностью кормления, условиями содержания, периодом лактации,
сезоном года, суточной ритмичностью и технологической дисциплиной доения.
Полноценность и достаточность кормов непосредственно влияют на продуктивность коров, состав и пищевую ценность молока. Сезонные колебания в составе молока вплотную связаны с колебаниями в структуре и рационах кормов,
а также с сочетанием периодов лактации, стойлового и пастбищного содержания [19, 80].
По данным Всероссийского научно - исследовательского института молочной промышленности (ВНИМП) и Всероссийского научно -исследовательского
института маслоделия и сыроделия (ВНИИМС
) наибольшим сезонным колеба-
ниям в молоке подвергается содержание жира и белка, а в меньшей степени –
лактозы и хлоридов. Под воздействием сезонных изменений молоко с
наибольшим содержанием жира (в среднем 4%) производится осенью, а с
наименьшим (в среднем 3,5%) – весной. Показатель сухого обезжиренного молочного остатка также наиболее высок осенью (8,8%) и ниже – весной (8,6%).
Жирнокислотный состав молочного жира колеблется в широких пределах в зависимости от географического положения местности выпаса коров, их породы,
сезона надоя молока, состава кормов. Например, максимальное содержание линолевой кислоты отмечено в жире молока, надоенного ранней весной, пальмитиновой и миристиновой – зимой. В летнем молоке витамина А содержится
в 2-5 раз больше, чем в зимнем. Витамин D присутствует в летнем молоке в несколько раз больше, чем в зимнем [53].
Для промышленного изготовления сливочного масла применяются два
способа: способ преобразования высокожирных сливок и способ сбивания сливок. При выпуске продукта в мелкорасфасованном виде предпочтительно изготавливать масло методом сбивания [27, 37, 132]. Аппаратурное оформление
данной технологии представлено на рис. 30.
156
Рис. 30. Машинно-аппаратурная схема линии производства масла
способом сбивания
Согласно технологической схеме, принятое молоко с помощью насосов 1
направляется в емкость 2, подогревается в пластинчатой пастеризационноохладительной установке 3 и сепарируется в сепараторе сливкоотделителе 4.
Принятые сливки с сепараторных отделений взвешиваются на весах 6 и через
приемную воронку 7 направляются на подогревание в пластинчатый теплообменник 8. Сливки из сепаратора и сепараторных отделений поступают в емкость 5 для промежуточного хранения, откуда их направляют на пластинчатую
пастеризационно-охладительную установку 9 для сливок с дозатором 10. После
пастеризации, дезодорации и охлаждения сливки поступают в емкость 11, где
они выдерживаются для физического созревания.
Обезжиренное молоко после сепарирования направляется на пастеризацию, а затем на переработку или для возврата сдатчикам. Сливки после физического созревания винтовым насосом 12 направляют либо в маслоизготовитель
периодического действия 13, либо в маслоизготовитель непрерывного действия
16, где осуществляется сбивание сливок, промывка масляного зерна, посолка и
обработка масла.
Сливки в маслоизготовитель периодического действия 13 подаются под
вакуумом или с помощью насосов и сбиваются до получения масляного зерна
размером 3...5 мм. После этого выпускают пахту, промывают масляное зерно и
157
осуществляют посолку масла сухой солью или рассолом. Затем проводят механическую обработку масла для отделения влаги и образования пласта масла.
Для улучшения консистенции и распределения влаги масло обрабатывают в
гомогенизаторе-пластификаторе. Готовое масло выгружается в машину 14 для
фасовки масла в короба или в потребительскую тару 15.
Используемая упаковка должна быть максимально адаптирована к фасуемой продукции и эксплуатационно надежна, стабильна в течение всего срока
контакта с продуктом [47, 81].
Большое значение для хранения масла имеет вид упаковки. Например,
масло, упакованное в пленку из полимерных материалов, сохраняется лучше,
чем упакованное в пергамент. При хранении масла в пленочной упаковке микрофлора его постепенно снижается, а в масле, упакованном в пергамент, сохраняется на исходном уровне [37, 142].
Самыми распространенными на сегодняшний день упаковочными материалами, применяемыми в производстве масла, являются:
• ящики из картона, выстланные пергаментом;
• брикеты из пергамента;
• брикеты из фольги алюминиевой кашированной;
• эколин;
• стаканчики из комбинированного материала для упаковки молочных
продуктов;
• стаканчики из полистирола для молочных продуктов;
• пакеты из плёнки полиэтиленовой;
• коробочки из ленты полистирольной, ленты полистирольной много-
слойной или поливинилхлоридной;
• комбинированные высокобарьерные материалы и пакеты из них для
паковывания в вакууме.
у
• другие материалы, разрешенные для упаковки сливочного масла.
Основная проблема маркировки сливочного масла – это нанесение даты
производства. Во многих случаях производители наносят ее не самым удобным
или практически нечитаемым для потребителя способом. При экспертизе упа-
158
ковки отмечают правильность и четкость маркировки, загрязнение, наличие
плесени.
Первые четыре вида материалов реализуют негерметичный и самый распространенный вид упаковки. Все остальные типы герметичны, если не нарушена целостность сварных соединений [42, 142].
Упаковка должна защищать от влаги, действия света, воздуха, от механических повреждений, а также обеспечивать сохранность продукта. Кроме того,
упаковка должна быть эргономичной, отвечать эстетическим требованиям,
быть безопасной и не влиять на здоровье человека и на окружающую среду.
Масло в монолитах упаковывают в картонные ящики, проложенные пергаментом или полимерными пленками «Повиден», инертными к жиру, морозостойкие, газо- и паронепроницаемые [37].
При фасовании брикетами масло упаковывают в пергамент или кашированную алюминиевую фольгу, которая не пропускает ультрафиолет, практически паро- и газонепроницаемая.
Фасование масла в кашированную фольгу по сравнению с пергаментом
обеспечивает лучшую сохранность масла, так как фольга задерживает испарение с поверхности масла влаги, потеря которой приводит к усилению образования штаффа. Применение полимерных пленок целесообразно при длительном
холодильном хранении масла в монолитах в торговли, так как в таком виде
продукции практически не происходит потерь массы и образования штаффа,
лучше сохраняются органолептические показатели и замедляются окислительные процессы [120].
Масло коровье фасуют монолитами по 20 и 24 кг, в брикеты – массой 10,
15, 20, 30, 100, 200, 250, 500 г, в стаканчики из полимерных материалов – от
100 до 250 г [120]. Для сохранения масла хорошего качества решающее значение имеет быстрое и глубокое его замораживание (до минус 18 – минус 20°С),
полностью задерживающее развитие микроорганизмов. Доказано, что наимень-
159
шие изменения качества происходят в масле, замороженном интенсивным
способом [43, 48].
В качестве жесткой тары для упаковывания масла используют стаканчики,
коробочки или емкости другой формы из разрешенных в установленном порядке материалов. Допускаются разные варианты крышек: съемные без укупоривающего материала, герметично укупоренные слоем термосвариваемого материала или съемные крышки, или герметично укупоренные слоем термосвариваемой фольги (термосвариваемого комбинированного материала, заменяющего ее). По нормативным документам разрешено использовать и другую
отечественную или импортную жесткую тару, разрешенную для упаковки масла органами Госсанэпиднадзора Минздрава Российской Федерации [43].
Брикеты и жесткая тара со сливочным маслом массой нетто от 10 до 50 г
перед упаковыванием в транспортную тару должны быть уложены в пачки из
картона, бумаги или комбинированных материалов или в жесткую тару из полимерных материалов массой нетто от 1 до 5 кг. Кроме того, масло в жесткой
таре допускается объединять в групповую тару массой нетто от 1 до 5 кг при
помощи термоусадочных пленок с последующим укладыванием в транспортную тару [43].
В качестве сувенирной тары могут быть использованы бочата, цилиндры,
ящички и другие емкости различной формы и вместимости, изготовленные из
дерева, керамики и полимерных материалов, разрешенных для контакта с маслом.
Бочата (ящички и др.) перед наполнением должны быть выстланы пергаментом марки А, алюминиевой кашированной фольгой или иметь мешоквкладыш из полимерных материалов.
Для резервирования масла целесообразней применять герметичную упаковку, чтобы предотвратить потери массы продукта при длительном хранении
и повторного обсеменения посторонней микрофлорой [47].
Масло в потребительской таре должно быть уложено в картонные ящики
требуемых типоразмеров. В каждый ящик помещают масло одной партии и
160