Технология производства шоколадного масла

Снятые ножами охлажденные затвердевшие слои дестабилизированных высокожирных сливок, в которых в значительной степени прошли обращение фаз и агрегация, перемешиваются и нагреваются. При этом большая часть легкоплавкого отвердевшего жира расплавляется. Жидкий жир, выделенный из дестабилизированных жировых шариков и при частичном расплавлении отвердевшего жира, вновь образует эмульсию.

В процессе термомеханической обработки высокожирных сливок образуется два типа эмульсий: прямая - молочный жир в плазме сливок - и обратная - плазма сливок в молочном жире. Вначале преобладает первый тип эмульсий, по мере охлаждения, механической обработки и прохождения обращения фаз они уравновешиваются, в конце маслообразования вторая практически остается единственной и преобразуется в сложную систему, в которой непрерывной средой является жидкий жир, а фазами - кристаллический и отвердевший жир, капельки плазмы и воздушные пузырьки. [5]

Так многократное перемешивание резко охлажденных пристенных сливок с теплыми приводит к снижению температуры всей массы в рабочем объеме нижнего цилиндра маслообразователя до 18-22°С, что способствует массовому образованию центров кристаллизации преимущественно из высокоплавких глицеридов.

Поскольку отвердевание происходит в условиях перемешивания, то в отвердевшие группы включаются, помимо высокоплавких, среднеплавкие и частично легкоплавкие глицериды. Пристенные слои сливок с большим числом центров кристаллизации, перемешиваясь с остальной массой, играют роль затравки и тем самым ускоряют процессы отвердевания. Наступает критический момент лавинной дестабилизации оболочек жировых шариков, и происходит обращение фаз, что наиболее интенсивно проходит при температуре от 18 до 22°С.

В получении масла хорошей консистенции решающую роль играет не общее механическое воздействие на высокожирные сливки в маслообразователе, а продолжительность их перемешивания в зоне кристаллизации. Период до достижения температуры ниже точек массовой кристаллизации в объеме высокожирных сливок можно условно назвать зоной охлаждения, а период после - зоной кристаллизации или отвердевания глицеридов. Но надо учитывать, что это весьма условные обозначения, так как процессы кристаллизации в пристенном слое протекают с первых мгновений поступления сливок в маслообразователь. Именно в зоне кристаллизации регулируется структура и консистенция масла. [1]

Процесс маслообразования в маслообразователе связан с образованием структур кристаллизационного и коагуляционного типа. Кристаллизационная структура представляет собой жесткий каркас из сросшихся кристаллов. Такая структура необратимо разрушается при механическом воздействии. Коагуляционная структура - мелкокристаллические образования, соединенные слабыми и подвижными связями. После разрушения она имеет хорошую восстанавливаемость, обладает тиксотропными свойствами.

Масло хорошей пластичной, достаточно термоустойчивой консистенции обладает коагуляционно-кристаллизационной структурой с преобладанием коагуляционной.

Чем быстрее сливки достигают зоны кристаллизации, чем ниже температура и чем дольше они обрабатываются в этой зоне, тем больше образуется центров кристаллизации, тем больше отвердевает глицеридов жира, тем мельче будут кристаллические образования, тем благоприятнее условия для образования в регулируемых условиях структуры коагуляционного типа и пластичной консистенции масла. [5]

При обращении фаз жидкий жир образует непрерывную среду. Адсорбционно-гидратные прослойки под действием поверхностных сил натяжения образуют мелкие капельки плазмы, которые распределяются в жидком жире наряду с кристаллами и кристаллитами жира. В капельки плазмы могут включаться отдельные жировые шарики с неразрушенными оболочками.

Таким образом, процессы дестабилизации жировой дисперсии и эмульгирования жидкого жира, кристаллизация глицеридов в жировых шариках и из расплава молочного жира в объеме перемешиваемой массы проходят одновременно. Сначала при повышенных температурах в сливках кристаллизация происходит преимущественно в пристенном слое и в основном в жировых шариках, а при снижении температуры сливок до точки отвердевания высокоплавких групп глицеридов (18-20 °С) и среднеплавких (12-15 °С) кристаллизация нарастает в объеме и после обращения фаз преимущественно проходит из расплава жира.

Отвердевание глицеридов в пристенном слое проходит с преобладанием легкоплавких групп в б-полиморфной форме, а при перемешивании часть ее (б-3) расплавляется, а другая часть (б-2) быстро превращается в более стабильную в-форму.

Во втором цилиндре при температуре 11-13°С наиболее интенсивно проходят процессы отвердевания жира с выделением значительного количества тепла, кристаллизация глицеридов жира - процесс экзотермический. Поэтому необходимо особенно интенсивно охлаждать второй цилиндр, а также контролировать температуру и количество подаваемого рассола. [6]

В третьем цилиндре, где отвердевание, полиморфные и другие фазовые изменения глицеридов молочного жира проходят особенно активно, вязкость сливок резко повышается. На перемешивание таких сливок затрачивается большая механическая энергия. При этом выделяется значительное количество теплоты, и если не обеспечить ее своевременного отвода, то температура продукта повысится на 3-4°С. В то же время высокая вязкость препятствует интенсивному прохождению фазовых изменений глицеридов жира и структурообразованию масла. Чтобы уменьшить вязкость системы, в третий цилиндр подают утепленный рассол со второго цилиндра или ледяную воду.

Параметры термомеханической обработки кристаллизующейся массы определяют полноту обращения фаз, фазовое состояние и характер образования первичной структуры масла по выходе из маслообразователя. Характер первичного структурообразования в маслообразователе регулируется температурными режимами, интенсивностью и продолжительностью термомеханической обработки высокожирных сливок в маслообразователе с учетом химического состава жира.

От завершенности процессов отвердевания и других фазовых изменений глицеридов, от структурообразования зависит формирование вторичной структуры масла после выхода его из маслообразователя.

Масло на выходе из маслообразователя имеет консистенцию густой текучей массы коагуляционной структуры. В нем содержится около 12% твердого и кристаллического жира в виде зародышей средне- и высокоплавких глицеридов, мелкокристаллической массы (кристаллы и кристаллиты). Вытекая в ящик, оно быстро затвердевает благодаря бурно протекающим процессам группового отвердевания глицеридов на базе имеющихся зародышевых кристаллов. При этом выделяется большое количество тепла, и температура масла повышается на 0,5-2,0°С. Повышение температуры более чем на 2°С указывает на ошибочный выбор в избрании режимов маслообразования, на недостаточное отвердевание глицеридов жира в маслообразователе. [8]

С повышением температуры и продолжительности обработки сливок в зоне кристаллизации уменьшается образование центров кристаллизации глицеридов жира, и формирование структуры масла проходит после его выхода из аппарата в условиях покоя и медленного охлаждения монолита масла с образованием крупных срастающихся друг с другом многослойных кристаллов и кристаллитов. Возникают условия для возникновения кристаллизационной структуры, которая будет превалировать в масле над коагуляционной. Это обусловливает формирование той или иной выраженности пороков консистенции: крошливости, излишней твердости масла при пониженных температурах (5-7°С) и нетермоустойчивости при температурах выше 17°С, когда масло теряет форму и расплывается; при этом может выделиться ярко-желтого цвета жидкий жир. [6]

4. Расчетная часть

Норма расхода цельного молока на 1 т сливок

Рм=1000 (Жсл-Жоб/м)/(Жм (1-0,01nж) - Жоб/м)

Рм=1000 (35-0,05)/(3,2 (1-0,01*3) - 0,05)=11421,57 кг

Количество сливок

С=Ммас (Жмас-Жп)/(Жсл-Жп)

С=4000 (62-0,4)/(35-0,4)=7121,39 кг

Выход сливок при сепарировании

В=[100 (Жм-Жоб/м)/(Жсл-Жоб/м)]*(100-пж)/100

В=[100 (3,2-0,05)/(35-0,05)]*(100-3)/100=8,75%

Норма расхода на 1т сливочного масла с наполнителем вырабатываемого из сливок методом преобразования высокожирных сливок, кг

Нсл=1000 [Жмас-Жп*(1-0,01Н)]/[Жсл (1-0,01*П2) - Жп]

Нсл=1000 [62-0,4 (1-0,0,01*20,5)]/[35 (1-0,01*0,4) - 0,4]=1789,96 кг

Норма расхода молока на 1т масла с наполнителем вырабатываемого из молока методом преобразования высокожирных сливок, кг

Нм=[(Жсл-Жоб/м)*[Жмас-Жп (1-0,01*H)]] / [Жм*(1-0,01П1) - Жоб/м] * [Жсл*(1-0,01П2) - Жп]

Нм=[(35-0,05)*[62-0,4 (1-0,01*20,5)]] / [3,2*(1-0,01*0,38) - 0,05] * [35*(1-0,01*0,4) - 0,4]=2155,7859/108,1299=19,93 кг

Так как норма расхода молока на 1т сливок составляет 11421,57 кг, то на 7121,39 кг сливок идет 81337,45 кг молока:

1000 кг сливок - 11421,57 кг молока

7121,57 кг сливок - х кг молока

Масса молока базисной жирности:

М мб =(Мм•Жм)/Жмб=(81337,45*3,4)/3,4 =81337,45 кг

Масса сливок полученных при сепарировании:

- без потерь

М1сл=Ммб (Жмб-Жом)/(Жсл-Жом)=81337,45 (32-0,05)/(35-0,05)=7330,84 кг

- с учетом потерь

Мсл=Ммб (Жмб-Жом)/(Жсл-Жом)•(100-П1)/100=7330,84*(100-0,38)/100=7302,98 кг

Масса обезжиренного молока:

Мом= Ммб-М1сл=81337,45-7330,84=74006,61 кг

Производственные потери при сепарировании:

Псл= М1сл - Мсл=7330,84-7302,98=27,86 кг

Масса масла, полученного из сливок с учетом потерь:

Ммас= Мсл (Жсл-Жп)/(Жмас - Жп)•(100-0.05)/100=7302,98 (35-0,4)/(62-0,4)*(100-П2)/100=4099,95 кг

Масса масла, полученного из сливок без потерь:

М1 мас= Мсл (Жсл-Жп)/(Жмас - Жп)=4101,99 кг

Масса пахты, полученной при производстве масла:

Мп= Мсл-М1мас=7302,98-4101,99=3200,99 кг

Производственные потери при производстве масла:

Пмас= М1мас - Ммас =4101,99-4099,95=2,04

Уравнение материального баланса:

Ммб= Ммас+Мом+Псл+Мп+Пмас

81337,45=4099,95+74006,61+27,86+3200,99+2,04

81337,45=81337,45

Расход молока базисной жирности на 1 кг масла:

Рмб= М мб / Ммас =81337,45/4099,95=19,83 т

Где:

Ммб - масса молока базисной жирности, кг;

Мм-масса перерабатываемого молока, кг;

Мсл - масса сливок, получаемых при сепарировании с учетом потерь, кг;

М1сл - масса сливок без учета потерь, кг;

Мом - масса обезжиренного молока получаемого при сепарировании, кг;

Ммас - масса масла с учетом потерь, кг;

М1мас - масса масла без учета потерь, кг;

Мп-масса пахты, полученной при производстве масла, кг;

Жмб - массовая доля жира в молоке базисной жирности, %;

Жм - массовая доля жира в перерабатываемом молоке, %;

Жсл - массовая доля жира в сливках, %;

Жом - массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;

Жмас - массовая доля жира масле, %;

Жп - массовая жира в пахте, %;

П1 - нормы потерь жира при выработке сливок, % от общего количества жира в сепарируемом молоке; 0,38%

П2 - нормы потерь жира при переработке сливок в масло, % от общего количества жира в сливках; 0,4%

Псл - производственные потери при получении масла из сливок, кг;

Рмб - расход молока базисной жирности на 1 т масла, т;

Н - нормативная масса наполнителя в натуре из расчета на 100 кг готового продукта

Шоколадное масло должно иметь натуральный цвет наполнителя, то есть цвет какао. Консистенция плотная, однородная по всей массе масла, поверхность масла на разрезе блестящая; допускается наличие мучнистости в масле с какао. Цвет - однородный, обусловленный цветом добавленных наполнителей.

Органолептические показатели масла, его упаковку и маркировку оценивают по 20-ти балльной шкале. Баллы по показателям распределены следующим образом:

· вкус и запах - 10;

· консистенция и внешний вид - 5;

· цвет - 2;

· упаковка и маркировка - 3.

В основе разделения масла на сорта лежат результаты органолептической оценки качества по 20-ти балльной системы. Сущность: на каждый из определяемых органолептических показателей отводится определенная сумма баллов, уже за вычетом скидки. Фактические результаты оценки качества сравнивают с приведенными характеристиками, суммируют баллы по всем показателям. В зависимости от общей балльной оценки с учетом оценки по вкусу и запаху масло относят к одному из сортов, указанных в таблице 5.

Таблица 5. Балльная оценка качества сортов масла

При наличии двух или более пороков по каждому показателю оценка масла делается по наиболее обесценивающему пороку.

Масло, получившее менее 12 баллов, считается нестандартным и подлежит переработке.

Для определения количества баллов по каждому показателю установлена таблица балльной оценки масла, в которой указаны скидки от предельного количества баллов по каждому показателю за какие-либо недостатки и дефекты. Результаты балльной оценки по каждому показателю суммируют. Если общая оценка 88-100 баллов, в том числе по вкусу и запаху не менее 41, то масло относят к высшему сорту. Если она равна 80-87, в том числе по вкусу и запаху не менее 37 баллов, - к I сорту. Если в масле установлены гнилостные, прогорклые, рыбные, металлические, плесневелые вкус и запах, а также нефтепродуктов и химикатов, то его отбраковывают. [1]

Вывод

Таким образом, из изложенного можно сделать следующие выводы.

Следует принять новую научно-техническую программу по решению проблем широкого производства натуральной и безопасной сельскохозяйственной продукции и выработки высококачественных продуктов питания на её основе

Имеющийся научный потенциал, наработанные технологии, техническая база, законодательные и нормативные документы, регламентирующие производство, позволяют вырабатывать в стране шоколадное масло высокого качества даже в имеющихся нестандартных условиях. Представляется целесообразным разработать новый нормативный документ на производство шоколадного масла, в котором существующую текстовую характеристику продукта дополнить балльной оценкой

Это продукт, вырабатываемый из натуральных сливок с внесением сахара и вкусовых наполнителей - какао, ванилина. Масло шоколадное производят методом преобразования высокожирных сливок и предназначено для употребления в пищу в натуральном виде.

Шоколадное масло должно обладать специфическим, приятным, свойственным только ему вкусом, шоколадным запахом, привлекательной окраской и консистенцией, хорошей усвояемостью и сравнительно высокой хранимоспособностью.

Качество вырабатываемого масла зависит от качества сырья, от выполнения технологических требований, соблюдения высокого санитарного режима производства и условий хранения. Маслодельная отрасль молочной промышленности вырабатывает широкий ассортимент масла, различающегося по составу, вкусу, аромату и другим свойствам.

По структуре шоколадное масло представляет собой непрерывную жировую среду, состоящую из соединенных или собранных вместе мелких комочков жира, небольших капель воды или плазмы и пузырьков воздуха, причем связывающей массой является свободный жидкий жир. Распределение жидкого жира зависит от механической обработки, а количество жидкой части - от температуры и продолжительности ее воздействия.

Шоколадное масло является одним из самых ценных пищевых продуктов рациона человека. Один из его плюсов заключается в том, что производят его исключительно из натурального сырья - цельного коровьего молока.

Список литературы

1. Барабанщиков Н.В. Молочное дело: учебник для вузов./Н.В Барабанщиков, Щувариков А.С.-М.: МСХА, 200.-348 с.

2. Бредихин С.А, Юрин В. Н Техника и технология производства сливочного масла и сыра. / С.А Бредихин, В. Н, Юрин. - М.: КолосС, 2007.-319 с.

3. Вессер А.А. Технология получения и переработки молока. Пер.с фран./ А.А Вессер, Н.Л. Суслович. - М.: Колос, 1971. - 480 с.

4. Зобкова З.С. Пороки молока и молочных продуктов и меры их предупреждения./ З.С. Зобкова. - М.: Молочная промышленность, 1998.-350 с.

5. Зобкова З.С. Производство молока и молочных продуктов с наполнителями и витаминами./ З.С. Зобкова, И.М. Падарян. - М.: Агропромиздат, 1985. - 80 с.

6. Крусь Г.Н. Технология сыра и других молочных продуктов/ Г.Н. Крусь, Н.И. Кулешова, Н.И. Дунченко. - М.: Колос, 1992.-320 с.

7. Крусь Г.Н Технология молока и молочных продуктов/Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокитина, С.В. Карпычев; под ред. А.М. Шалыгиной. - М.: КолосС, 2008.-455 с.

8. СанПиН 2.3.2. 1078-01 Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов