17.ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ исп

отвердевания глицеридов молочного жира, что способствует лучшей взбитости. Кроме того, при повышении дисперсности жировой фазы уменьшается расстояние между жировыми шариками, а значит, при замораживании образуются более мелкие кристаллы льда, что улучшает структуру продукта.

Гомогенизацию проводят при температуре, близкой к температуре пастеризации, но не ниже 63 С. При более низкой температуре происходит усиленная агрегация мелких жировых шариков, за счет образования жировых скоплений резко увеличивается вязкость смеси, снижается взбиваемость.

Давление гомогенизации тем ниже, чем выше жирность смеси. Молочные смеси гомогенизируют при давлении 12,5–15 МПа, сливочные – при 10–12,5 МПа, пломбирные – при 7,5–9 МПа.

Охлаждение и созревание смеси. Гомогенизированную смесь быстро охлаждают до температуры 0–6 С и направляют в емкостной аппарат с мешалкой.

Если в качестве стабилизаторов используют желатин и некоторые другие вещества, то проводят созревание смеси при этой температуре в течение 4 – 24 ч. Цель созревания – гидратация белков молока и стабилизатора, адсорбция различных веществ на поверхности жировых шариков, отвердевание глицеридов молочного жира. Созревшая смесь хорошо поглощает и удерживает пузырьки воздуха при фризеровании, а готовый продукт имеет высокую взбитость и нежную структуру.

Если в качестве стабилизаторов применяют агар, агароид и другие равноценные стабилизаторы, то созревание не проводят.

Перед фризерованием в смесь вносят ароматизирующие вещества и эссенции.

Фризерование смеси. Цель фризерования – насыщение смеси воздухом при одновременном частичном замораживании. В результате образуется твердая фаза (кристаллы льда и жира), разделенная прослойками жидкой фазы. От правильности проведения фризерования зависят консистенция и структура готового продукта.

Температура начала замораживания в зависимости от вида смеси составляет от –2,2 С до –3,5 С. В смесях на молочной основе замерзает от 45 до 67% воды от общего содержания воды, в плодовоягодных смесях – 25%. Чем больше воды замораживается при фризе-

ровании, тем меньше времени потребуется на закалку и тем лучше будет качество мороженого.

Структура мороженого зависит также от количества и дисперсности вводимого воздуха. Мороженое с высокой взбитостью плавится медленнее, чем недостаточно взбитое, вследствие низкой теплопроводности воздуха. При недостаточной взбитости мороженое получается слишком плотным, с грубой консистенцией и структурой, при избыточной – снегообразным, с хлопьевидной структурой.

Взбиваемость смеси зависит от многих факторов:

–состав смеси: с увеличением содержания сахара взбитость смеси снижается, жир также ухудшает взбиваемость, поскольку жировые шарики ослабляют перегородки между воздушными пузырьками; с другой стороны присутствие жира препятствует росту кристаллов льда;

–свойств жира и стабилизатора: смеси со свежими сливками взбиваются лучше, чем смеси со сливочным маслом;

–режима фризерования, конструкции фризера, состояния его

ножей.

В мороженом хорошей консистенции размер кристаллов льда не превышает 100 мкм, а размер воздушных пузырьков – 60 мкм. При взбитости 100% в 1 г мороженого содержится около 8,3 млн. пузырьков воздуха. Для пломбира и сливочного мороженого достигается взбитость 70–100%, для молочного мороженого – 50–60%, для фрук- тово-ягодного – 35–40%. Температура мороженого в конце фризеро-

вания составляет от –4,5 до –6,0 С.

Используют фризеры периодического и непрерывного действия. Основным рабочим органом фризера является двухстенный цилиндр, в межстенном пространстве которого циркулирует хладоагент. Внутри цилиндра вращающаяся мешалка перемешивает смесь, в результате чего в нее врабатывается воздух. Быстровращающиеся ножи-скребки снимают намерзающий слой со стенок под давлением, создаваемым насосами, частично замерзшая смесь вытесняется из цилиндра.

Фасовка и закаливание мороженого. Выходящее из фризера мороженое быстро фасуют и направляют на закаливание. При задержке часть закристаллизованной воды может оттаять, а при последующем закаливании образуются крупные кристаллы льда.

Мороженое фасуют в пластиковые стаканчики и ведерки, вафельные рожки и стаканчики, в виде брикетов на вафлях и без них, эксимо различных видов, в виде тортов в коробки и др.

В процессе закаливания температура понижается до –15…–18 С, практически все глицериды молочного жира переходят в твердое состояние, вымораживается 75–85% общего количества воды. Полной кристаллизации воды не происходит, так как вследствие высокой концентрации солей и сахара в незамерзшей части раствора он имеет температуру замерзания ниже –50 С.

Поскольку процесс закаливания протекает без перемешивания, образуются крупные кристаллы льда, однако их срастанию в жесткий каркас препятствуют наличие тонкодиспергированной отвердевшей фазы жира и многочисленных пузырьков воздуха. Чем быстрее протекает закаливание, тем более мелкие кристаллики льда образуются и тем нежнее структура мороженого.

Процессы фасования и закаливания мороженого обычно полностью механизированы.

Глазируют мороженое после закаливания. В состав глазури входят шоколадный кувертюр (смесь какао-порошка и сахарной пудры), какао-масло, какао-порошок, сахарная пудра, сливочное масло. Масло медленно расплавляют при температуре 35–38 С, добавляют в него шокоданый кувертюр или какао-порошок, тщательно перемешивают. Глазурь небольшими порциями выливают в ванночки для глазирования, куда опускают закаленное мороженое, слегка оттаявшее с поверхности.

Хранить мороженое нужно в камерах с температурой –18…–25 С, колебания температуры в которых не должны превышать ±3 С, а при длительном хранении колебание температуры не допускается.

Пороки мороженого

Грубая структура – в продукте встречаются крупные кристаллы льда. Причиной могут быть нарушения режима гомогенизации, фризерования, резкие колебания температуры в период закалки и хранения.

Крупитчатая или маслянистая структура – наличие ощутимых на вкус комочков молочного жира. Порок появляется в мороженом высокой жирности при использовании в рецептуре сливочного масла, нарушении режима гомогенизации, при неудовлетворительной работе фризера, в результате чего происходит дестабилизация жировой фазы и образование микрозерен масла.

Плотная консистенция – недостаточная взбитость мороженого с повышенным содержанием жира и сухих веществ.

Хлопьевидная структура – появляется в мороженом с низким содержанием сухих веществ, при нарушении режима гомогенизации и насыщении смеси воздухом в виде крупных пузырьков.

Песчанистость – кристаллизация лактозы в виде мелких песчинок. Порок усиливается при внесении наполнителей (фруктов, орехов, какао-порошка) и резких колебаниях температуры при хранении.

Посторонние привкусы и запахи – появляются при использова-

нии некачественного сырья и нарушении санитарно-гигиенических требований к содержанию оборудования.

Излишне кислый вкус – в фруктово-ягодном мороженом при нарушениях рецептуры.

ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ

Молоко – скоропортящийся продукт, в свежем виде употребление молока возможно только в местах его непосредственного производства. Кроме того, получение молока имеет сезонный и региональный характер. Для бесперебойного обеспечения населения молоком в течение года, создания государственных продовольственных резервов и для экспорта осуществляют консервирование молока.

Современное промышленное консервирование молока основано на принципах абиоза и анабиоза. Промышленное консервирование молока по принципу абиоза основано на тепловой стерилизации, в дополнение к которой допускается использовать неприменяемый в терапии антибиотик низин и химические консерванты – сорбиновую кислоту и ее соли. Из способов обработки, основанных на анабиозе, для консервирования молока применяют замораживание воды, снижение ее активности и доступности, сушку. Активность воды в молоке снижают сгущением, растворением различных веществ или одновременно тем и другим. При этом возрастает осмотическое давление.

Наряду с традиционным консервированием цельного молока в последние годы получило распространение консервирование обезжиренного молока, пахты, сыворотки.

Выпускают различные виды молочных консервов, которые в зависимости от способа консервирования можно классифицировать следующим образом:

– полученные тепловой стерилизацией – сгущенное стерилизованное молоко и концентрированное стерилизованное молоко, причем молоко может быть цельным, обезжиренным, с добавками;

–полученные сгущением – сгущенные обезжиренное молоко, пахта, сыворотка, концентрированная сыворотка;

–полученные сгущением и растворением сахарозы в оставшейся воде – сгущенные молоко и сливки с сахаром, кофе со сгущенными молоком и сливками с сахаром, какао со сгущенными молоком и сливками с сахаром, сгущенные с сахаром нежирное молоко, пахта и сыворотка;

–полученные сушкой – разные виды сухого молока, сливок, сухая пахта, сыворотка, сухое молоко с добавками, сухие многокомпонентные смеси, сухие кисломолочные продукты и др.

Молочные консервы обладают высокой пищевой и биологической ценностью, удобны для фасовки, транспортирования, хранения, легко восстанавливаются при растворении в воде.

В качестве вкусовых добавок, обогатителей, стабилизаторов, эмульгаторов, защитных факторов применяют следующие материалы: какао-порошок, кофе, цикорий, сывороточные белковые концентраты, лактозу, глюкозу, сахарозу, крахмал, растительные масла и животные жиры, лецитин, фосфатидные концентраты, лизоцим, концентраты молочнокислых бактерий и др.

Требования к сырью

Молоко, направляемое на консервирование, не должно иметь пороков вкуса и запаха, должно обладать высокой термоустойчивостью, которая определяется кислотностью и солевым равновесием.

Титруемая кислотность должна быть не более 16–18 Т – для концентрированного стерилизованного молока, 19 Т – для сгущенного стерилизованного молока и 20 Т – для других видов молочных консервов.

Натуральность и качество молока оценивают с помощью показателя Жм / СОМОм – доли жира на единицу СОМО. На основе этого показателя составляют нормализованные смеси для того или иного продукта, этим показателем определяются органолептические показатели молока и молочных продуктов. Молочные продукты вкуснее, если отношение Жм / СОМОм приближается к значениям 0,40–0,42.

На стабильность и стойкость к окислению жировой фазы сгущенных и молочных консервов влияет размер жировых шариков. Наиболее пригодно молоко с мелкими, одинаковыми по размеру жировыми шариками. В этом случае в сгущенных продуктах уменьшает-

ся скорость отстаивания белково-жировой фазы, а в сухих замедляется окислительная порча жира.

Для консервирования наиболее пригодно молоко с меньшими размерами мицелл казеина, сгущенные продукты из такого молока более вязкие, а сухие лучше растворяются.

Кроме вышеперечисленных требований молоко должно удовлетворять требованиям чистоты, в том числе и микробиологической.

Подготовка молока

Принятое по качеству и учтенное молоко подвергают подготовке, которая независимо от получаемого продукта имеет общие стадии: очистка, охлаждение, резервирование, составление нормализованных смесей, тепловая обработка и сгущение (рис. 66).

Очистка молока

Охлаждение

Резервирование

Составление нормализованных смесей

Тепловая обработка

Сгущение

Рис. 66. Общая технологическая схема подготовки молока при производстве молочных консервов

Очистку от механических примесей осуществляют с помощью сепараторов-молокоочистителей без предварительного подогревания молока. При частоте вращения барабана сепаратора 133 с–1 вместе с примесями из молока удаляется от 20 до 50% микроорганизмов. При использовании бактофуг с частотой вращения барабана 250–300 с–1 происходит не только значительно более эффективное выделение микроорганизмов, но и денатурированных сывороточных белков, что существенно повышает термоустойчивость молока.

Охлаждают молоко до температуры 4–8 С. При этом если молоко предназначено для длительного резервирования (2–3 суток), перед охлаждением проводят его тепловую обработку. В противном случае при низкой температуре хранения молочнокислого брожения

не происходит, но возможно развитие психрофильных микроорганизмов, продуцирующих липолитические и протеолитические ферменты. В результате молоко становится непригодным для консервирования.

Резервирование молока необходимо не только для бесперебойного обеспечения производства, но и в целях регулирования состава молока.

Нормирование молока осуществляют в соответствии с требуемыми значениями массовой доли жира и СОМО в готовом продукте. В зависимости от конкретного вида продукта соотношение Жм / СОМОм колеблется в пределах от 0,16 до 3,3. Исходя из нормативного содержания в готовых продуктах, рассчитывают количество вносимых в молоко наполнителей и добавок.

Тепловая обработка молока необходима для уничтожения микроорганизмов и инактивации ферментов. Применяют следующие режимы тепловой обработки: 90–95 С без выдержки; 105–109 С без выдержки; в две ступени – 85–87 С и 120–130 С без выдержки. Наиболее эффективна тепловая обработка при температуре более 100 С.

Сгущение нормализованных смесей заключается в частичном удалении свободной воды при условии сохранения системы в текучем состоянии при заданной температуре. Способы удаления воды могут быть различными: в замороженном виде (криоконцентрирование), жидком (обратный осмос) и в виде пара (выпаривание).

При замораживании части свободной влаги и удалении ее в виде кристаллов льда массовая доля сухих веществ увеличивается до 30– 40%. Существенных изменений компонентов молока при замораживании не происходит.

Для удаления воды из молочного сырья на основе обратного осмоса используют мембраны из ацетатцеллюлозы или других материалов с диаметром пор 1–3 нм под давлением не более 5 МПа. Цельное молоко сгущают до массовой доли сухих веществ 18%, обезжиренное молоко и сыворотку – до 30–35% сухих веществ. Достоинствами этого способа являются невысокие энергетические затраты и полное сохранение исходных свойств сгущаемого сырья.

Для максимального сохранения составных частей и свойств молока при упаривании температура должна находиться в пределах 50– 70 С, упаривание при таких температурах осуществляют в многокорпусных вакуум-выпарных установках.

Кратность сгущения показывает, во сколько раз увеличивается массовая доля всего сухого вещества и любой составной части молока и соответственно во сколько раз уменьшается масса исходной смеси. При кратности сгущения < 2 вкус, запах, цвет молока существенно не изменяются. Если кратность сгущения > 2 молоко приобретает соле- но-сладкий вкус и слабо-кремовую окраску, вязкость продукта возрастает пропорционально кратности сгущения. Если кратность сгущения соответствует пересыщению растворов солей или лактозы молока, возможна их кристаллизация, тем более при охлаждении продукта.

Дальнейшая обработка определяется видом выпускаемых молочных консервов.

Сгущенные стерилизованные молочные консервы

По составу сгущенное и концентрированное стерилизованное молоко различаются незначительно: массовая доля сухого молочного остатка в первом продукте составляет 26%, во втором – 28%. При такой массовой доле сухого молочного остатка казеинаткальцийфосфатный комплекс находится в коллоидном, а лактоза – в растворенном состоянии, консистенция продуктов текучая.

Для обеспечения термоустойчивости молока при стерилизации солевое равновесие в молоке восстанавливают добавлением растворов пищевых буферных солей натрия или калия, наиболее эффективно восстанавливают равновесие лимоннокислый трехзамещенный натрий и смесь его с метафосфатом натрия. Сущность стабилизации заключается в том, что анионы лимонной и фосфорной кислот связывают избыточный ионизированный кальций, благодаря чему предотвращается коагуляция казеина. Водные растворы солей добавляют в нормализованную смесь до сгущения, в сгущенную нормализованную смесь или в два приема: в нормализованную смесь до сгущения и в сгущенную гомогенизированную охлажденную нормализованную смесь.

После общих для всех молочных консервов стадий подготовки молока (рис.66) сгущенную нормализованную смесь подвергают гомогенизации и стерилизации (рис. 67).

Сгущенная

нормализованная смесь

Подогрев до температуры 72–75 С

Гомогенизация I ступень 17–19 МПа

II ступень 2,5–3,5 МПа

Охлаждение до температуры 2 С

Фасовка в металлические банки

Стерилизация (температура116–118 С, выдержка 14–17 мин)

Рис. 67. Технологическая схема получения сгущенных стерилизованных молочных консервов

Гомогенизация обеспечивает диспергирование жировой фазы и способствует повышению вязкости продукта. Охлаждение смеси необходимо в связи с ее резервированием до окончательного установления солевого равновесия по результатам пробной стерилизации данной партии сгущенного продукта. Режимы стерилизации выбирают в зависимости от термостойкости микробиоты, физико-химических свойств продукта и способа стерилизации.

Сгущенные молочные консервы с сахаром

Эти продукты характеризуются следующими значениями массовых долей: влаги – от 26 до 29%, жира – от 5,0 до 19,0%, сахарозы – от 37,0 до 44,0%. При этом массовая доля в водной части продукта составляет для сахарозы 61,0–63,5%, для лактозы – 20,0–32,0%. При такой концентрации сахароза не кристаллизуется и если размеры кристаллов лактозы составляют 8–10 мкм, продукт имеет однородную во всей массе консистенцию.

Сгущенные молочные продукты с сахаром вырабатывают как периодическим, так и непрерывно-поточным способом. Технологическая схема их производства от общей схемы получения молочных консервов отличается наличием стадии смешивания нормализованной смеси с сахаром, а также стадий охлаждения и фасовки сгущенного

продукта. При недостаточной вязкости может быть проведена гомогенизация продукта.

Во избежание снижения качества сахара-песка нельзя допускать его увлажнения при хранении, поскольку оно сопровождается инверсией сахарозы. Полученные моносахара образуют с белками молока меланоидины и продукт приобретает темный цвет.

При периодическом способе производства сахар-песок растворяют в питьевой воде и сахарный сироп подают в вакуум-выпарную установку частично до подачи нормализованной смеси, частично после. При достижении заданной массовой доли сухих веществ сгущенный продукт при температуре 45–60 С направляют в вакуум-охладитель для охлаждения до температуры 18–22 С.

В результате испарения влаги содержание сухих веществ возрастает на 3–3,5%, вязкость увеличивается в 2–3 раза, происходит частичная кристаллизация лактозы. Для достижения однородной консистенции продукта, образующиеся кристаллы лактозы должны иметь линейные размеры, не превышающие 10–11 мкм. Это условие обеспечивают, проводя охлаждение быстро, при интенсивном перемешивании продукта, с обязательным внесением затравочного материала – мелкокристаллической рафинированной лактозы.

При непрерывно-поточном способе сахар растворяют в молоке, выпаривают молочно-сахарную смесь, охлаждают продукт в потоке. Это позволяет интенсифицировать процесс и создает возможность для автоматического регулирования параметров, что позволяет получить продукт более высокого качества: меньше изменяется цвет продукта, однороднее консистенция, выше вязкость.

Сухие молочные продукты

Сухие молочные продукты представляют собой порошки с массовой долей сухих веществ 95–98,5%, обладающие сыпучестью. Форма частиц зависит от технологии сушки. Применяют разные способы сушки: распылительный в потоке горячего воздуха, в кипящем слое, контактный, сублимацией и в состоянии пены.

Наиболее распространен распылительный способ сушки. Частицы продуктов распылительной сушки имеют шарообразную форму, форму агломератов и агломератов, напыленных паверхностноактивными веществами (пищевыми соевыми фосфатидными концентратами).