Разработка технологии производства сгущенного молока с сахаром

Таблица 5.6 Средний размер кристаллов лактозы

Образец (содержание сухих веществ,% вид жира)	Средний размер кристаллов лактозы, мкм
Эксперимент 2 Опыт 1 40% с подсолнечным маслом	6
с молочным жиром	6
с жиром «Союз»	6
Эксперимент 2 Опыт 2 40% из сухого цельного молока (контрольный образец)	6
Эксперимент 2 Опыт 3 (повторение оп. 1) 40% с подсолнечным маслом	6
с молочным жиром	6
с жиром «Союз»	6

При использовании любого жира средний размер кристалла лактозы составлял 6 мкм. Вид используемого жира на размер кристаллов не влияет.

б) технологические операции

Вид используемого жира на технологические операции влияния не имеет.

5.4 Влияние затравки

При проведении опытов по выработке сгущенного молока с сахаром продукт изготавливали с применением затравки и применением операции охлаждения (эксп.2) и без них (эксп.1,оп.4). В полученных образцах были проведены измерения размеров кристаллов лактозы, результаты которого приведены в табл.5.7. Измерения проводились в свежевыработанных образцах и в процессе хранения.

Таблица 5.7 Средний размер кристаллов лактозы, мкм

Образец	№ измерения (дата)
	1	2	3
Без затравки 40%
С подсолнечным маслом	6 (17.05.)	30 (20.05.)	120 (24.05.)
50%
С подсолнечным маслом	6 (17.05)
С затравкой
40%
С подсолнечным маслом	6 (20.05.)	6 (24.05.)	6 (31.05.)
С молочным жиром	6 (20.05.)	6 (24.05.)	6 (31.05.)
С жиром «Союз»	6 (20.05.)	6 24.05.)	6 (31.05.)
40%
из сухого цельного молока	6 (20.05.)	6 (24.05.)	6 (31.05.)

Без внесения затравки и охлаждения пробы кристаллы лактозы после сгущения имели размеры, не превышающие нормативы, но при хранении имели тенденцию значительно увеличиваться, за 3 дня до 30 мкм, а через 7 дней становились видимы визуально и достигали 120 мкм.

В образцах, которые были выработаны с использованием затравки и охлаждением после сгущения, первоначальный размер кристаллов составлял 6 мкм и при хранении кристаллы не увеличивались в размерах.

Использование затравки и применение режима охлаждения положительно влияют на процесс кристаллизации лактозы.

5.5 Влияние пастеризации на: проведение технологических операций, качество готового продукта

- проведение технологических операций

Проведение опытов (эксп.1,оп4) показало, что пастеризация смеси восстановленного молока до 30, 40% и сахарного сиропа не затрудняется из-за повышенного содержания сухих веществ и не оказывает влияние на проведение технологических операций.

- качество готового продукта

Качественные показатели готового продукта, выработанного с применением пастеризации, не изменились и соответствуют норме, результаты опытов представлены в табл.5.8.

Произошло только незначительное увеличение размеров жировых шариков (табл.5.9).

Таблица 5.8 Балловая оценка органолептических свойств сгущенного молока с сахаром

Образец (содержание сухих веществ,% вид жира)	Внешний вид и цвет	Оценка, баллы	Запах, вкус, аромат	Оценка, баллы	Структура, консистенция	Оценка, баллы	Итого
Эксперимент 2 Опыт 4 40% с жиром «Союз»	норм	5	норм	5	норм	5	15
30% с жиром «Союз»	норм	5	норм	5	норм	5	15

Таблица 5.9 Средний диаметр жировых шариков, мкм

Образец (содержание сухих веществ,% вид жира)	Средний диаметр жировых шариков, мкм
Эксперимент 2 Опыт 4 30% 40% с жиром «Союз»	2 2,2

6 Экономическая эффективность

Расчет расхода пара на вакуум-аппарат при различном содержании сухих веществ в восстановленном молоке.

Начальные характеристики:

К_сг=1000 кг

Р_рп=8 ат (i_рп=2768,8 кДж/кг)

t_кон=80°С (i_кон=336 кДж/кг)

Р_вт=0,2 ат (i_вт=2610,8 кДж/кг)

С_пр=3,9 кДж/кг•град

u=0,8

з=0,85

Определение количества сырья производим по формуле:

К_с=К_сг/(S_н/S_к) , ( 15)

Где К_с -количество сырья , кг/ч

S_н ,S_к - начальная и конечная массовые доли сухих веществ в продукте, %

К_с1 =1000/(12/74)=6166,7 кг,

К_с2 =1000/(40/74)=1850 кг,

Определение количества испаренной влаги производим по формуле:

W=К_с(1- S_н /S_к) , (16)

Где W- количество испаренной влаги, кг/ч

W₁=6166,7(1-12/74)=5180 кг/ч

W₂=1850(1-40/74)=851 кг/ч

Определение количества рабочего пара производим по формуле:

К_р=(Wr + K_cC_пр(t_к - t_н))/((i_рп - i_кон) + u(i_вт - i_кон))з , (17)

где К_р - количества рабочего пара, кг/ч

r - скрытая теплота парообразования, кДж/кг

C_пр - теплоёмкость продукта, кДж/кгК

t_к , t_н - конечная и начальная температура продукта, ^оС

i_рп , i_вт - энтальпия рабочего и вторичного пара, кДж/кг

i_кон - энтальпия конденсата, кДж/кг

u - коэффициент инжекции, кг/кг

з - тепловой КПД

К_р1=(5180•2260+6166,7•3,9(60-30))/((2768,8-336)+0,8(2610,8-336))0,85=3438,4 кг/ч

К_р2 =(851•2260,1+1850• 3,9(60-30))/((2768,8-336)+0,8(2610,8-336))0,85=592 кг/ч

К_р1 / К_р2 =3438,4/592=5,8

Расход рабочего пара для сгущения сухого молока восстановленного до 12% сухих веществ в 5,8 раз больше чем для сгущения сухого молока восстановленного до 40% сухих веществ. Эта значительная экономия позволит снизить затраты на производство продукта.

Выводы

На основании результатов проведённых опытов можно сделать следующие выводы:

1. Наилучшие результаты гомогенизации получены при восстановлении сухого обезжиренного молока с использованием жира «Союз» и внесением сиропа в гомогенизируемую смесь.

2. Оптимальное содержание сухих веществ в восстановленном молока 40%.

3. Установлено, что жир «Союз» положительно влияет на качество продукта и его физико-химические показатели.

4. Пастеризация восстановленного молока до 30, 40% сухих веществ не оказывает отрицательного воздействия на проведение технологической операции и качество продукта.

На основании проведённых исследований разработали технологию производства сгущённого молока с сахаром с использованием в качестве сырья сухого обезжиренного молока и заменителя молочного жира «Союз».

Схема технологического процесса:

Приёмка и подготовка сырья

v

Восстановление СОМ

до 40% сухих веществ t = 45-50^оС

охлаждение до t = 6-8^оС ф = 3-4 ч

v

Внесение растопленного жира «Союз»

v

Приготовление и внесение сахарного сиропа

v

Гомогенизация

t = 60^оС, 2000 об/мин., ф = 3 мин.

v

Пастеризация

t = 95^оС без выдержки

охлаждение до t = 6-^оС

v

Сгущение

v

Затравка 0,02% > Охлаждение и кристаллизация t = 20^оС

v

Фасовка

v

Хранение

1. Приёмка и подготовка сырья

Основными компонентами при производстве сгущённого молока являются: сухое обезжиренное молоко, заменитель молочного жира - жир «Союз-512Л», сахарный песок, вода, лактоза.

2. Восстановление сухого обезжиренного молока

Рассчитанную массу сухого молока растворяют в питьевой воде при t = 45-50^оС. После растворения молока пропускают через сетчатый фильтр с целью освобождения от комочков. После этого смесь охлаждают до t = 6-8^оС и выдерживают при этой температуре 3-4 часа с целью набухания белков, устранения «водяного» привкуса, улучшения консистенции восстановленного молока.

3. Предварительно растопленный жир «Союз» вносится в восстановленную смесь.

4. Приготовление и внесение сиропа [28]

Сахарный сироп готовят путём растворения необходимого количества сахара в питьевой воде температурой 60-70^оС. После смешивания сахара с водой смесь доводят до кипения и очищают. Сахарные сиропы рекомендуется готовить с концентрацией сахара 65-70%. С целью предотвращения расщепления (инверсии) сахарозы, а также засахаривания и загустения сироп нельзя выдерживать более 20 мин. от начала кипения до начала его смешивания с молоком. Температура сиропа при смешивании должна быть 90-95^оС. После внесения сиропа смесь тщательно вымешивается.

Данные операции производятся с использованием ёмкостных теплообменных аппаратов.

5. Гомогенизация

Перед проведением гомогенизации смесь нагревают до t = 60^оС. Гомогенизацию проводят при 3000 об/мин продолжительностью 3 мин.

Данная операция проводится для получения однородной эмульсии, которая практически не должна расслаиваться в хранении

6. Пастеризация

После диспергирования жировой фазы, смесь направляют на пастеризацию, которую проводят при t = 95^оС без выдержки.

В смесь перед пастеризацией можно вносить 25%-ный растров соли - стабилизатора в количестве 0,008 - 0,01% массы смеси. После пастеризации смесь рекомендуется охладить до 60^оС и направить на сгущение.

7. Сгущение

Сгущение проводят при температуре кипения продукта 52 - 56^оС. Для установления готовности продукта отбирают его пробу, охлаждают до 18-20^оС и определяют массовую долю сухого вещества и органолептические показатели.

Массовая доля сухих веществ в готовом продукте по рефрактометру при 20^оС составляет 73,8 - 74%. Консистенция пробы продукта при 50^оС должна быть слабовязкой. Продукт должен легко стекать со шпателя. Сгущённый продукт из вакуум-выпарной установки направляют на охлаждение.

8. Охлаждение и кристаллизация

Продукт охлаждения при постоянном перемешивании до температуры 35^оС и при этой температуре вносят затравку в количестве 0,2% для интенсификации кристаллизации и образования мелких кристаллов лактозы. Затравка - сухая мелкокристаллическая лактоза с размером кристаллов 2 - 3 мкм. Лактозу перед внесением прогревают при 105 ± 2^оС не менее 1 часа. Поле внесения лактозы в сгущённое молоко увеличивается число зародышей кристаллизации, которые способствуют образованию мелких кристаллов.

После внесения затравки сгущённое молоко выдерживают при данной температуре 20 минут при постоянном перемешивании.

Далее продукт охлаждают до 20^оС и отправляют на фасовку.

9. Фасовка

Готовый продукт фасуют в потребительскую (банки № 7, алюминиевые тубы, бумажные пакеты) или транспортную (деревянные заливные и фанерно-штампованные бочки, фляги) тару. Металлическую тару предварительно моют и стерилизуют, а деревянные и фанерно-штампованные бочки парафинируют - в целях исключения вторичного бактериального обсеменения продукта во время фасования.

10. Хранение продукта

Рекомендуется хранить сгущённое молоко с сахаром при t = 0 - 10^оС, относительная влажность камер хранения не более 75%.

Срок хранения не более 12 месяцев, в транспортной таре - не более 6 месяцев.

Для приготовления 1000 кг сгущённого молока требуется 1451 кг нормализованной смеси. Рецептура представлена в таблице.

Таблица 1. Рецептура приготовления смеси на 1000 кг продукта

Компоненты	Количество, кг
Сухое обезжиренное молоко	441,2
Вода для восстановления сухого молока	617
Сахар - песок	255
Вода для приготовления сиропа	88
Жир «Союз»	49,8

Пользуясь данной рецептурой для приготовления сгущённого молока с сахаром с содержанием сухих веществ 74%, полученный продукт будет содержать 9,8% жира, содержание сахарозы - 50%.

Приложение А

Схема стадийного растворения сухого молока

Операции	Содержание влаги в продукте, %	t , °С	Продолжительность, сек
1	Растворение 10 40 70 88	45 50 60 65	30 30 60 30
2	Охлаждение	до t=20°С
3	Фильтрование
4	Выдерживание	ф=25 мин

Библиографический список

1.Молочная промышленность январь-сентябрь 2003г.// Молочная промышленность, 2003, №11.

2. Цены на молоко и молочные продукты.// Молочная промышленность, 2003, №12.

3. Гамазкова Л. Российский рынок сгущенного молока.// Email :http:// www.marketcenter.ru/content/Lilia@binec.ru

4. Мещерякова В.А. Соя в лечебно-профилактическом питании.// Пищевая промышленность, 2002, №8.

5. Степанова Л.И. Российский рынок растительных масел и жировых систем.// Пищевая промышленность, 2002, №8.

6. Инихов Г.С, Брио Н.П. Методы анализа молока и молочных продуктов.-М.: Пищевая промышленность, 1971-422с.

7. Рязанова О.А, Подняковский В.М, Шевелева А.А. Продукты специального назначения на основе сои.// Пищевая промышленность, 2002, №8.

8. Поляк А.Л. Рынок сухого молока.// Молочная промышленность, 2003, №5.

9. Поляк А.Л. Рынок сухого молока.// Молочная промышленность, 2003, №12.

10. Огустин М.А. Ингредиенты для рекомбинированных молочных продуктов.// Молочная промышленность, 2001, №10.

11. Игнатов К.Л, Измайлова Г.И. Растительные масла и жировые системы в пищевой промышленности.// Молочная промышленность, 2000, №8.

12. Зобкова З.С, Кутилина С.К. Растительные жиры в молочных продуктах.// Молочная промышленность, 1999, №1.

13. Кузьмичева М.Б. Российский рынок молочных консерв.// Молочная промышленность, 2002, №1.

14. Поляк А.Л. Рынок сухого обезжиренного молока.// Молочная промышленность, 2002, №7.

15. Поляк А.Л. Рынок сухого молока. Лето может быть трудным.// Молочная промышленность, 2002, №6.

16. Ханс Ван Гульден, Малина И.Л. Совершенствование показателей заменителей молочного жира с учетом практических требований производителей молочной и масложировой продукции.// Пищевая промышленность, 2001, №4.

17. Заменитель молочного жира «Деликон-1». Качественные показатели продукции.// http://www.grain-tc.com/dol tex5.htm

18. Редько Т.С. Заменители молочного жира проблемы и перспективы.// Молочная промышленность, 1998, №6.

19. Степанова Л.И. Растительные масла и жировые системы в структуре питания населения России.// Молочная промышленность, 2002, №7.

20. Харина Н.В, Забодалова Л.А. Комбинированная основа для пастообразного продукта.// Молочная промышленность, 2002, №7.

21. Масло топленое «Российское Золотое». Московский завод топленого масла.// http://www.mztm.ru/price.htm

22. Эрвольдер Н.Ю. Технология производства сгущенного молока из сухого молока и заменителей молочного жира по ТУ. ОООНПК «Прогрессивные Технологии».// http://www/protex.ru

23. Вестерби П. Новая технология рекомбинированного сгущенного молока с сахаром.// Молочная промышленность, 2000, №10.

24. Тарасенко О.С. Высокотехнологичные жиры российского производства.// Пищевая промышленность, 2003, №8.

25. Лещанская.О. Роль трансизомеров жирных кислот в жизнедеятельности человека глазами химика, специалиста по питанию и кардиолога.// Пищевая промышленность, 2003, №7.

26. Заменитель молочного жира «Акобленд»// Молочная промышленность, 2000, №2.

27. Добриян Е.И. Сгущенное молоко «Лидер».// Пищевая промышленность, 2002, №7.

28. Бредихин С.А., Космодемьянский Ю.В, Юрин В.Н. Технология и техника переработки молока.-М.: Колос, 2001-400с.

29. Вайткус В.В. Гомогенизация молока. -М.: Пищевая промышленность, 1967-200с.

30. Сборник технологических инструкций по производству пастеризованного молока, сливок, кисломолочных диетических продуктов и сметаны.-М.: Пищевая промышленность, 1971-200с.

31.Шидловская В.П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов.-М.: Колос, 2000-200с.

32. Твердохлеб Г.В, Диланян З.Х., Чекулаева Л.В. Технология молока и молочных продуктов.- М.: «Агропромиздат», 1991- 463с.