8.Молочное дело

Первичная обработка молока

Очистка молока преследует цель удалить видимые механические примеси (частицы корма, подстилки, шерстинок и т. д.) путем процеживания молока при сливе. В качестве цедилки можно использовать ватные фильтры, фланель, марлю, сложенные в три-четыре слоя, сетки из синтетических тканей (лавсан, капрон и др.). Очистку молока удобнее проводить с помощью специального сита — цедилки.

Охлаждение. С целью сохранения молока его нужно как можно быстрее после доения охладить. В домашних условиях летом молоко охлаждают в ледниках или погребах, используя заготовленный лед, а также и в холодной воде (колодезной, родниковой).

Лучшим способом сохранения молока является охлаждение в домашних холодильниках. Молоко, охлажденное до +10° С, можно хранить до 24 ч, а при +5° С—до 36 ч.

Для длительного хранения в зимнее время, а также при наличии низкотемпературных холодильников молоко можно замораживать. Чтобы сохранить структуру молока, для замораживания рекомендуется послойный метод. В специальную посуду (противни) заливают молоко слоем 2-3 см, после его замерзания наливают новый слой и т. д. Замороженное молоко хранят при низких температурах.

Пастеризация. Основные изменения в молоке после его выдаивания происходят под действием микрофлоры, обусловливающей его скисание и появление различных пороков, опасных для здоровья человека. Соблюдение санитарно-гигиенических правил получения молока в значительной мере снижает его бактериальную загрязненность.

Для борьбы с микрофлорой осуществляют обезвреживание молока с помощью высокой температуры (пастеризации, кипячения, стерилизации). Пастеризацией уничтожается 99% микроорганизмов, за исключением спор, кипячением — часть спор, а при стерилизации — все споры.

При нагревании из молока улетучиваются растворенные в нем газы, коагулируют и выпадают в осадок белки (альбумины и глобулины), разрушаются ферменты, выпадает в осадок часть минеральных солей и т. д. Нагревание до температуры 80° С и выше придает молоку особый привкус и аромат. При кипячении эти изменения усиливаются, теряются ценные вещества в пределах 15—20%, поэтому кипятить молоко, особенно пастеризованное, без особой нужды нет надобности.

В домашних условиях молоко можно подвергать длительной пастеризации при температуре 63—65° С в течение 20—30 мин, после чего охлаждать. С целью пастеризации молоко лучше помещать в воду, предварительно нагретую до кипения. При этом режиме пастеризации в молоке отмечаются минимальные изменения качества. Можно пастеризовать молоко нагреванием до 72—74°С с выдержкой 30—60 с или до 85—87° С без выдержки. В случае загрязнения пастеризованного (кипяченого) молока повторно микрофлорой оно портится быстрее сырого и становится горьким.

Приготовление топленого молока. Молоко вскипятить, перелить в глиняную облицованную посуду или чугун и поставить в духовку или печь на 1,5—2 ч. Образующиеся пенки из жира и белков нужно периодически погружать в молоко. Когда молоко приобретет соответствующий кремоватый цвет, процесс вытапливания прекращают, затем молоко охлаждают.

Сепарирование. Молоко подвергают сепарированию для получения сливок любой жирности. Для домашней переработки молока промышленность выпускает небольшие сепараторы производительностью от 30 до 100 л в час с ручным электрическим приводом (“Сатурн”, “Волга”, “Урал”, “Плава” и др.). Их рекомендуется устанавливать в отапливаемом помещении на край устойчивого стола или на специальную подставку вертикально без перекосов (используют отвес и уровень). Сборка, разборка и уход за сепаратором осуществляются согласно инструкции, прилагаемой заводом-изготовителем при его продаже.

Сепарируют процеженное и свежее молоко, лучше — парное; холодное необходимо нагреть до 30—35° С. Пастеризованное или кипяченое молоко перерабатывается значительно хуже, отмечаются большие потери жира. На приемник сепаратора предварительно подвязывают марлю (в 2—3 слоя) или другую приемлемую (лавсановую, капроновую) ткань, через которую процеживают молоко во время его наполнения. Затем медленно и плавно, постепенно увеличивая скорость, вращают рукоятку сепаратора до 60—65 об/мин. Сепаратор с электроприводом включают в сеть. Когда он наберет нужное количество оборотов (об этом узнают по прекращению подачи сигналов звонком), открывают кран приемника, и молоко начинает проходить в барабан для сепарирования. Чтобы процесс был непрерывным, молоко периодически подливают в приемник. Жирность сливок регулируется поворотом сливочного винта, имеющего квадратное отверстие. При повороте вправо он ввинчивается и жирность сливок увеличивается, и наоборот.

По окончании сепарирования в приемник заливают до 1 л обезжиренного молока (обрата) и, не вращая (или выключив) аппарат, ждут, пока из рожка для сливок потечет обрат. Это значит, что весь молочный жир из барабана извлечен и следует перекрыть кран приемника. По окончании обезжиривания молока посуду и барабан сепаратора разбирают, промывают холодной водой, теплым содовым раствором (0,5%-ным) и чистой водой. Детали сепаратора раскладывают на стол для просушки. Резиновое кольцо моют в чистой воде и просушивают. Пластмассовые части сепаратора нельзя хранить при минусовых температурах, они становятся хрупкими, во избежание потемнения их не рекомендуется сушить около печи или при ярких солнечных лучах.

Молоко недостаточно сепарируется (обезжиривается), если оно имеет низкую температуру или плохо очищено от механических примесей, а также если неправильно собран барабан, слабо затянуто его гайка или он низко посажен (сливки частично попадают в обрат), не отрегулирован сливной винт или засорилось его отверстие.

Молоко или обрат вытекает из сепаратора при плохом закреплении гайки барабана, повреждении резинового кольца, низкой посадке барабана (обрат попадает под рожок), неправильной установке кольца, поплавка или засоре трубки поплавковой камеры. Сепаратор дрожит, и в нем возникают посторонние шумы при плохом укреплении его на столе, при изнашивании системы передачи вращения.

Производительность сепаратора снижается при засоре трубки поплавковой камеры, недостаточном открытии крана приемника, при закисании молока (забиваются пространства между тарелками), загрязнении смазочного масла.

Основы технологии первичной обработки молока. Свойства и ГОСТ на молоко Качество молока и молочных продуктов во многом зависит от своевременности их обработки и переработки, так как молоко является скоропортящимся продуктом. В целях сохранения молока в свежем виде в период доставки потребителям его подвергают первичной обработке непосредственно на фермах. Эта обработка включает следующие технологические операции: фильтрование, охлаждение, хранение, учет. В некоторых случаях к ним добавляются пастеризация, сепарирование и нормализация. Последние операции больше относятся не к обработке, а к переработке. Технологические операции по переработке молока имеют целью изменить его исходные свойства и получить питьевое молоко, сливки, творог, масло, сыр и др. продукты. Переработку молока осуществляют на некоторых молочнотоварных фермах, обычно расположенных вблизи городов и поставляющих молочную продукцию непосредственно в торговую сеть, а также на предприятия молочной промышленности. В нашей стране более половины произведенного молока перерабатывается на масло, 35% — на питьевое молоко и кисломолочные продукты, из остальной части вырабатывают сыры, брынзу, мороженое, сгущенное консервированное и сухое молоко, сливки и др. Переработка молока осуществляется на специальных технологических линиях. Почему молоко является скоропортящимся продуктом? При доении в него попадают бактерии, вызывающие закисание. Источником бактериального загрязнения могут быть плохо вымытое вымя животного, плохо промытые детали, соприкасающиеся с молоком, и воздух коровника, засасываемый пульсатором и коллектором доильного аппарата. Свежевыдоенное молоко обладает бактерицидными свойствами, которые сохраняются определенное время. Понижая температуру молока, увеличиваем срок действия его бактерицидных свойств. У свежего неохлажденного молока при t = 30оС бактерицидная фаза равна 3 часам, при снижении температуры до 16°С — 76 ч, до 10-13°С — 36 ч, до 4-5°С жизнедеятельность бактерий практически прекращается. Свежевыдоенное молоко показывает кислую реакцию. Кислотность молока выражается в градусах Тернера (°Т), которые показывают количество миллилитров децинормального раствора щелочи (КОН или NaOH), идущей на нейтрализацию 100 мл молока. Метод определения кислотности определен ГОСТ 3624-47. Кислотность свежевыдоенного молока находится в пределах 16-18°Т. Химический состав молока не постоянен и зависит от породы, возраста, периода лактации, условий кормления и качества кормов. В состав молока входят более ста различных веществ. В нем различают две основные части: воду - в среднем 87,5 % и сухое вещество - 12,5 %. Последнее состоит из молочного сахара — 4,5...4,8 %, жира — 2,9...5,1 %, белка — 2,7...3,7 %, минеральных и органических кислот — около 0,75 % и золы — 0,6...0,8 %. В зависимости от физико-химических и микробиологических свойств молоко делят на два сорта и на несортовое, согласно ГОСТ 13264-70 (см. табл.). Несортовое молоко и молоко II сорта с кислотностью выше 19°Т направляется на переработку в творог и другие кисломолочные продукты. Молоко, поступающее в торговую сеть, согласно ГОСТ 13267-67, делится на цельное, нормализованное, восстановленное, витаминизированное (жирность 3,2 %), а также повышенной жирности и топленое (жирность 6 %), белковое (жирность 2,5%). Плотность его должна быть ниже 1,027 г/см³.

Требования к молоку по ГОСТ 13264-70

Показатели	I сорт	II сорт	Несортовое
Плотность не менее, г/см3	1,027	1,027	1,027
Кислотность, °Т	16...18	19...20	не более 21
Степень чистоты по эталону (не ниже группы)	1	2	2
Бактериальная загрязненность по редуктазной пробе (не ниже класса)	1	2	3
Температура при приемке, °С	Не выше 10	не учитывается
Внешний вид	Однородная жидкость без осадка и хлопьев
Запах и вкус	Свойственные свежему сырому молоку без посторонних привкусов. Допускается слабовыраженный кормовой привкус
Цвет	От белого до светло-желтого

Технологическая схема первичной обработки молока и комплект оборудования для ее реализации зависят от способа доения и типа доильных установок, размера и планирования ферм, способа и кратности реализации молока в течение суток, удаленности ферм от молочных заводов и др. При доении коров в молокопровод (установки АДМ-8, УДА-8, УДА-16, УДБ-8) первичная обработка молока осуществляется в потоке в процессе доения. При доении коров во фляги (установки АДМ-100А, ДАС-2Б и др.) первичную обработку молока производят после окончания доения. Основное назначение любой технологической линии первичной обработки — получение цельного (натурального) и питьевого молока. Технологическая линия получения цельного молока предусматривает выполнение следующих операций: доение — учет — очистка — охлаждение — хранение — отправка (см. схему).

Схема первичной обработки цельного молока

1 — молокоприемник-воздухоотделитель; 2 — счетчик молока; 3 — молочный насос; 4 — фильтр; 5 — пластинчатый охладитель; 6 — холодильная установка; 7 — ванна для хранения молока; 8 — цистерна для перевозки молока. Технологическая линия получения питьевого молока предусматривает прием молока с кислотностью не выше 19°Т, сортирование молока, учет, очистку, нормализацию по содержанию жира, пастеризацию, охлаждение, розлив, выдачу. Учет молока производится групповыми счетчиками молока (при доении в молокопровод) и индивидуальными (при доении в ведра). Очистка молока от механических примесей (остатки подстилки, частицы корма, волос и т.п.) производится путем пропускания через ватный или лавсановый фильтр, или на центробежных молокоочистителях. Фильтрация может осуществляться под действием гидростатического столба жидкости и под давлением (0,1...0,2 МПа). Нормализация молока по содержанию жира предусматривает получение продукта с заданной жирностью. Она может осуществляться:

• смешиванием молока повышенной жирности с маложирным молоком;

• добавлением к жирному (более 3,2%) молоку обезжиренного молока или обрата;

• сепарированием жирного молока путем отбора части сливок;

• добавлением к маложирному молоку сливок.

На фермах нормализация производится путем сепарирования или добавлением сливок. Количество сливок, которое нужно удалить из жирного молока, определяется из баланса жира в молоке до разделения и молоке и сливках после разделения

Охладители молока и принцип их работы Как отмечалось, молоко является скоропортящимся продуктом, поэтому охлаждение его является обязательной операцией при первичной обработке. Охлаждение молока можно осуществить только при помощи соответствующих установок, в которых в качестве охлаждающего агента используется искусственно охлажденная вода или вода артезианских скважин. Охлаждение воды производится холодильными машинами, в которых хладагентом являются аммиак или хладон (фреон). Хладагент циркулирует по замкнутому контуру, претерпевая фазовые превращения, испаряясь и забирая тепло у охлаждаемой воды и конденсируясь и отдавая тепло окружающему воздуху или проточной воде. Энергию для осуществления фазовых переходов хладагент получает от компрессора, который сжимает газообразный хладагент до давления конденсации. В холодильной машине, кроме того, имеются ресивер для жидкого хладагента, фильтр, теплообменник, регулирующая и контрольная аппаратура (терморегулирующий вентиль, термореле, реле давления, манометры) и трубопроводы, соединяющие отдельные агрегаты в единую замкнутую систему. В настоящее время наша промышленность, согласно системе машин, выпускает аккумуляционно-охлаждающие установки нового типа серии АВ, которые предназначены для охлаждения воды, используемой в проточных или емкостных охладителях молока. Их типоразмерный ряд: АВ-3; АВ-6; АВ-12 и АВ-30, где цифра указывает их хладопроизводительность в тыс.ккал/ кг (1 ккал — 4,18 кДж). Все эти установки выполнены по унифицированной конструктивно-технологической схеме. На фермах широкое распространение получили холодильные установки типа МХУ (МХУ-8С; МХУ-8П и МХУ-1"), которые также предназначены для охлаждения воды, используемой в охладителях молока ТО-2, ТОВ-2, АДМ-13 и др. Эти установки включают те же узлы, что и установки серии АВ. Охладители молока можно классифицировать по следующим показателям:

1. По характеру соприкосновения с окружающим воздухом — открытые (оросительные) и закрытые (проточные).

2. По профилю рабочей поверхности — трубчатые и пластинчатые.

3. По числу секций — одно- и многосекционные.

4. По форме — плоские и круглые.

5. По воздействию на теплообменные среды — напорные, вакуумные и гравитационные.

6. По относительному направлению теплообменных сред — прямоточные, противоточные и с перекрестным движением.

Наибольшее распространение в колхозах и совхозах получили охладители закрытые проточные с противоточным движением молока и охладителя (автоматизированная очистительно-охладительная установка ООУ-МУ4 и ООТ-МУ4, прежний выпуск — ООМ-1000А, очиститель-охладитель ОМ-1), а также емкостные охладители (танки-охладители ТО-2; ТОМ-2А; ТОВ-2 и др.) (Плакаты). Теплообмен между теплообменными средами в пластинчатых охладителях происходит через стенки, интенсивность которого зависит от разности температур охлаждающейся и охлаждаемой сред и коэффициента теплопередачи. Характер изменения температуры теплообменных сред можно представить графически для наглядности. Теплообмен в обеих схемах происходит по экспоненциальному закону, однако в прямоточных охладителях интенсивность теплообмена в начале процесса велика, а к концу резко уменьшается из-за уменьшения градиента температур. В противоточных охладителях градиент температур в течение всего процесса изменяется в значительно меньшей степени, поэтому интенсивность теплообмена также более равномерная. Однако в последнем случае возможно получить температуру молока близкую к начальной температуре хладагента, чего нельзя получить в первом случае. Поэтому и КПД этого типа агрегатов более высок.